طلاب الدكتوراه بتوجيه من الأستاذ المشارك في الكيمياء والبيولوجيا الكيميائية كاليشيلفي سارافاناموتو، قاموا بوصف طريقة حسابية جديدة في ، نشرت في المجلة العلمية طبيعة. ولإجراء الحسابات، استخدم العلماء مادة بوليمر ناعمة تتحول من سائل إلى هلام استجابة للضوء. يطلق العلماء على هذا البوليمر اسم "مادة مستقلة من الجيل التالي تستجيب للمحفزات وتقوم بعمليات ذكية".
لا تتطلب الحسابات التي تستخدم هذه المادة مصدر طاقة وتعمل بالكامل في الطيف المرئي. تنتمي هذه التقنية إلى فرع من فروع الكيمياء يسمى الديناميكيات غير الخطية، والذي يدرس المواد المصممة والمصنعة لإنتاج تفاعلات محددة للضوء. ولإجراء الحسابات، قام الباحثون بتسليط شرائح متعددة الطبقات من الضوء عبر الجزء العلوي والجوانب من علبة زجاجية صغيرة تحتوي على بوليمر بلون العنبر بحجم حجر النرد. يبدأ البوليمر كسائل، ولكن عند تعرضه للضوء يتحول إلى مادة هلامية. يمر شعاع محايد عبر المكعب من الخلف إلى الكاميرا، التي تقرأ نتيجة التغيرات في المادة الموجودة في المكعب، والتي تتشكل مكوناته تلقائيًا إلى آلاف الخيوط التي تتفاعل مع أنماط الضوء، مما يخلق بنية ثلاثية الأبعاد التي تعبر عن نتيجة الحسابات. في هذه الحالة، تتفاعل المادة الموجودة في المكعب مع الضوء بشكل حدسي بنفس الطريقة التي يتجه بها النبات نحو الشمس، أو يغير الحبار لون جلده.
يقول سارافاناموتو: "نحن متحمسون جدًا لأن نكون قادرين على إجراء عمليات الجمع والطرح بهذه الطريقة، ونفكر في طرق للقيام بوظائف حسابية أخرى".
تقول فريحة محمود، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وهي طالبة ماجستير في الكيمياء: "ليس لدينا هدف التنافس مع تقنيات الكمبيوتر الحالية". "نحن نحاول إنشاء مواد ذات استجابات أكثر ذكاءً وتعقيدًا."
ويقول العلماء إن المادة الجديدة تفتح الطريق أمام تطبيقات مثيرة، بدءًا من الاستشعار المستقل منخفض الطاقة، بما في ذلك المعلومات اللمسية والمرئية، إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي.
"عند تحفيزها بواسطة إشارات كهرومغناطيسية أو كهربائية أو كيميائية أو ميكانيكية، فإن بنيات البوليمر المرنة هذه تنتقل بين الحالات، وتظهر تغيرات منفصلة في الخواص الفيزيائية أو الكيميائية التي يمكن استخدامها كأجهزة استشعار حيوية، وتوصيل الدواء المتحكم فيه، وكسر الشريط الضوئي المخصص، وتشوه السطح، و المزيد." يقول العلماء.
المصدر: 3dnews.ru