পেপার বিট: অরিগামি থেকে একটি যান্ত্রিক মেমরি তৈরি করা

"ব্লেড রানার", "কন এয়ার", "ভারী বৃষ্টি" - জনপ্রিয় সংস্কৃতির এই প্রতিনিধিদের মধ্যে কী মিল রয়েছে? সমস্ত, এক বা অন্য মাত্রায়, কাগজ ভাঁজ করার প্রাচীন জাপানি শিল্পের বৈশিষ্ট্য - অরিগামি। সিনেমা, গেম এবং বাস্তব জীবনে, অরিগামি প্রায়শই নির্দিষ্ট অনুভূতি, কিছু স্মৃতি বা একটি অনন্য বার্তার প্রতীক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি অরিগামির একটি আবেগপূর্ণ উপাদান, তবে বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিকোণ থেকে, কাগজের চিত্রগুলিতে বিভিন্ন অঞ্চলের অনেক আকর্ষণীয় দিক লুকিয়ে রয়েছে: জ্যামিতি, গণিত এবং এমনকি মেকানিক্স। আজ আমরা একটি গবেষণার সাথে পরিচিত হব যেখানে আমেরিকান ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্সের বিজ্ঞানীরা অরিগামি ফিগারগুলি ভাঁজ/উন্মোচন করে একটি ডেটা স্টোরেজ ডিভাইস তৈরি করেছেন। একটি কাগজের মেমরি কার্ড ঠিক কীভাবে কাজ করে, এতে কোন নীতিগুলি প্রয়োগ করা হয় এবং এই জাতীয় ডিভাইস কতটা ডেটা সঞ্চয় করতে পারে? বিজ্ঞানীদের প্রতিবেদনে আমরা এসব প্রশ্নের উত্তর পাব। যাওয়া.

গবেষণার ভিত্তি

ঠিক কখন অরিগামির উৎপত্তি হয়েছিল তা বলা কঠিন। তবে আমরা নিশ্চিতভাবে জানি যে 105 খ্রিস্টাব্দের আগে নয়। এই বছরেই চীনে কাই লুন কাগজ আবিষ্কার করেন। অবশ্যই, এই মুহুর্তের আগে, কাগজ ইতিমধ্যেই বিদ্যমান ছিল, তবে এটি কাঠের তৈরি নয়, বাঁশ বা রেশম থেকে তৈরি হয়েছিল। প্রথম বিকল্পটি সহজ ছিল না, এবং দ্বিতীয়টি অত্যন্ত ব্যয়বহুল ছিল। কাই লুনকে কাগজের জন্য একটি নতুন রেসিপি নিয়ে আসার দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল যা হালকা, সস্তা এবং তৈরি করা সহজ হবে। কাজটি সহজ নয়, তবে কাই লুন অনুপ্রেরণার সবচেয়ে জনপ্রিয় উত্স - প্রকৃতিতে পরিণত হয়েছেন। দীর্ঘকাল ধরে তিনি ওয়েপস পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, যাদের বাড়ি কাঠ এবং উদ্ভিদের তন্তু দিয়ে তৈরি। Tsai Lun অনেক পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছিলেন যাতে তিনি ভবিষ্যতের কাগজের জন্য (গাছের ছাল, ছাই এবং এমনকি মাছ ধরার জাল) জলে মিশ্রিত বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করেন। ফলস্বরূপ ভর একটি বিশেষ আকারে রাখা হয়েছিল এবং রোদে শুকানো হয়েছিল। এই বিশাল কাজের ফলাফল ছিল একটি বস্তু যা আধুনিক মানুষের জন্য অপ্রীতিকর - কাগজ।

2001 সালে, লেইয়াং (চীন) শহরে কাই লুনের নামে একটি পার্ক খোলা হয়েছিল।

অন্যান্য দেশে কাগজের বিস্তার অবিলম্বে ঘটেনি; শুধুমাত্র XNUMX ম শতাব্দীর শুরুতে এর রেসিপি কোরিয়া এবং জাপানে পৌঁছেছিল এবং কাগজ শুধুমাত্র XNUMX-XNUMX শতকে ইউরোপে পৌঁছেছিল।

কাগজের সবচেয়ে সুস্পষ্ট ব্যবহার, অবশ্যই, পাণ্ডুলিপি এবং মুদ্রণ। যাইহোক, জাপানিরা এটির জন্য আরও মার্জিত ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে - অরিগামি, অর্থাৎ ভাঁজ কাগজ পরিসংখ্যান.

অরিগামি এবং প্রকৌশল জগতে একটি সংক্ষিপ্ত ভ্রমণ।

অরিগামি বিকল্পগুলির একটি দুর্দান্ত বৈচিত্র্য রয়েছে, পাশাপাশি সেগুলি তৈরির কৌশলগুলি রয়েছে: সাধারণ অরিগামি, কুসুদামা (মডুলার), ভেজা ভাঁজ, প্যাটার্ন অরিগামি, কিরিগামি ইত্যাদি। (অরিগামির সচিত্র বিশ্বকোষ)

বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিকোণ থেকে, অরিগামি হল একটি যান্ত্রিক মেটামেটেরিয়াল যার বৈশিষ্ট্যগুলি তার জ্যামিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং যে উপাদান থেকে এটি তৈরি হয় তার বৈশিষ্ট্য দ্বারা নয়। এটি বেশ কিছু সময়ের জন্য প্রদর্শিত হয়েছে যে অনন্য বৈশিষ্ট্য সহ বহুমুখী XNUMXD স্থাপনযোগ্য কাঠামো পুনরাবৃত্তি করা অরিগামি নিদর্শন ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে।

ছবি #1

ইমেজ উপর 1b এই জাতীয় কাঠামোর একটি উদাহরণ দেখায় - একটি স্থাপনযোগ্য বেলো, চিত্রের উপর ভিত্তি করে কাগজের একক শীট থেকে নির্মিত 1a. উপলব্ধ অরিগামি বিকল্পগুলি থেকে, বিজ্ঞানীরা একটি বৈকল্পিক শনাক্ত করেছেন যেখানে চক্রাকার প্রতিসাম্যে সাজানো অভিন্ন ত্রিভুজাকার প্যানেলের একটি মোজাইক, যা ক্রোজলিং অরিগামি নামে পরিচিত, প্রয়োগ করা হয়েছে।

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে অরিগামি-ভিত্তিক কাঠামো দুটি প্রকারে আসে: অনমনীয় এবং অ-অনমনীয়।

অনমনীয় অরিগামি হল একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামো যেখানে প্যানেলের মধ্যবর্তী ভাঁজগুলি খোলার সময় বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়।

অনমনীয় অরিগামির একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হল মিউরা-ওরি, যা নেতিবাচক পয়সনের অনুপাতের সাথে যান্ত্রিক মেটাম্যাটেরিয়াল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই জাতীয় উপাদানের বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে: মহাকাশ অনুসন্ধান, বিকৃতযোগ্য ইলেকট্রনিক্স, কৃত্রিম পেশী এবং অবশ্যই, পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্য যান্ত্রিক মেটাম্যাটেরিয়াল।

নন-রিজিড অরিগামি হল ত্রি-মাত্রিক কাঠামো যা ভাঁজের মধ্যে প্যানেলের অ-কঠোর ইলাস্টিক বিকৃতি প্রদর্শন করে।

এই ধরনের অরিগামি ভেরিয়েন্টের একটি উদাহরণ হল পূর্বে উল্লিখিত ক্রোসলিং প্যাটার্ন, যা সফলভাবে ব্যবহার করা হয়েছে টিউনেবল মাল্টি-স্ট্যাবিলিটি, স্টিফনেস, ডিফর্মেশন, নরম করা/কঠিনতা এবং/অথবা শূন্যের কাছাকাছি কঠোরতা সহ কাঠামো তৈরি করতে।

গবেষণার ফল

প্রাচীন শিল্প দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, বিজ্ঞানীরা যান্ত্রিক বাইনারি সুইচগুলির একটি ক্লাস্টার বিকাশের জন্য ক্রসলিং এর অরিগামি ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন যা সুইচের বেসে প্রয়োগ করা সুরেলা উত্তেজনার আকারে একটি একক নিয়ন্ত্রিত ইনপুট ব্যবহার করে দুটি ভিন্ন স্ট্যাটিক অবস্থার মধ্যে স্যুইচ করতে বাধ্য করা যেতে পারে। .

হিসাবে দেখা গেছে 1b, বেলোগুলি এক প্রান্তে স্থির করা হয় এবং অন্য মুক্ত প্রান্তে x দিকে একটি বাহ্যিক লোডের অধীন থাকে। এই কারণে, এটি এক্স-অক্ষ বরাবর এবং চারপাশে যুগপত বিচ্যুতি এবং ঘূর্ণন সহ্য করে। বাহ্যিক লোড অপসারণ করার সময় বেলোগুলির বিকৃতির সময় সঞ্চিত শক্তি নির্গত হয়, যার ফলে বেলগুলি তার আসল আকারে ফিরে আসে।

সহজ কথায়, আমরা একটি টর্শন স্প্রিং দেখছি যার পুনরুদ্ধার ক্ষমতা বেলোর সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের আকারের উপর নির্ভর করে। এটি ঘুরে বেলো তৈরি করতে ব্যবহৃত যৌগিক ত্রিভুজের জ্যামিতিক পরামিতি (a0, b0, γ0) এবং সেইসাথে এই ত্রিভুজগুলির মোট সংখ্যা (n) এর উপর নির্ভর করে (1a).

জ্যামিতিক নকশা পরামিতিগুলির একটি নির্দিষ্ট সংমিশ্রণের জন্য, বেলোর সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের একটি স্থিতিশীল ভারসাম্য বিন্দুর সাথে একক সর্বনিম্ন অনুরূপ। অন্যান্য সংমিশ্রণের জন্য, সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের দুটি মিনিমাম রয়েছে যা দুটি স্থিতিশীল স্থির বেলো কনফিগারেশনের সাথে সম্পর্কিত, প্রতিটি একটি ভিন্ন ভারসাম্য উচ্চতার সাথে বা বিকল্পভাবে, স্প্রিং ডিফ্লেকশন (1s) এই ধরনের বসন্তকে প্রায়ই বিস্টেবল বলা হয় (নীচে ভিডিও)।

ইমেজ উপর 1d জ্যামিতিক পরামিতিগুলি দেখায় যা একটি বিস্টেবল স্প্রিং গঠনের দিকে পরিচালিত করে এবং n=12 এর জন্য একটি মনোস্টেবল স্প্রিং গঠনের দিকে পরিচালিত করে৷

একটি বিস্টেবল স্প্রিং বাহ্যিক লোডের অনুপস্থিতিতে তার ভারসাম্যের অবস্থানগুলির একটিতে থামতে পারে এবং সঠিক পরিমাণে শক্তি পাওয়া গেলে তাদের মধ্যে স্যুইচ করতে সক্রিয় করা যেতে পারে। এই সম্পত্তিটিই এই গবেষণার ভিত্তি, যা ক্রসলিং যান্ত্রিক সুইচ (KIMS থেকে) তৈরির পরীক্ষা করে ক্রেসলিং-অনুপ্রাণিত যান্ত্রিক সুইচ) দুটি বাইনারি অবস্থা সহ।

বিশেষ করে, যেমন দেখানো হয়েছে 1c, সম্ভাব্য বাধা (∆E) অতিক্রম করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করে তার দুটি অবস্থার মধ্যে পরিবর্তনের জন্য সুইচটি সক্রিয় করা যেতে পারে। ধীরগতির কোয়াসি-স্ট্যাটিক অ্যাকচুয়েশনের আকারে বা সুইচের বিভিন্ন ভারসাম্য অবস্থায় সুইচের স্থানীয় অনুরণিত কম্পাঙ্কের কাছাকাছি উত্তেজনা কম্পাঙ্ক সহ সুইচের গোড়ায় একটি সুরেলা সংকেত প্রয়োগ করে শক্তি সরবরাহ করা যেতে পারে। এই গবেষণায়, দ্বিতীয় বিকল্পটি ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল, যেহেতু সুরেলা অনুরণন অপারেশন কিছু ক্ষেত্রে আধা-স্ট্যাটিক অপারেশন থেকে উচ্চতর।

প্রথমত, রেজোন্যান্ট অ্যাকচুয়েশনে স্যুইচ করতে কম বল লাগে এবং সাধারণত দ্রুত হয়। দ্বিতীয়ত, রেজোন্যান্ট সুইচিং বাহ্যিক ব্যাঘাতের প্রতি সংবেদনশীল নয় যা স্থানীয় রাজ্যে সুইচের সাথে অনুরণিত হয় না। তৃতীয়ত, যেহেতু সুইচের সম্ভাব্য ফাংশনটি সাধারণত অস্থির ভারসাম্য বিন্দু U0-এর ক্ষেত্রে অপ্রতিসম হয়, তাই S0 থেকে S1 তে স্যুইচ করার জন্য প্রয়োজনীয় হারমোনিক উত্তেজনা বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণত S1 থেকে S0 তে স্যুইচ করার জন্য প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলির থেকে আলাদা হয়, যার ফলে সম্ভাব্যতা বৃদ্ধি পায়। উত্তেজনা-নির্বাচিত বাইনারি সুইচিং।

এই KIMS কনফিগারেশনটি একটি একক হারমোনিক চালিত প্ল্যাটফর্মে স্থাপন করা বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ একাধিক বাইনারি সুইচ ব্যবহার করে একটি মাল্টি-বিট মেকানিক্যাল মেমরি বোর্ড তৈরি করার জন্য আদর্শ। প্রধান প্যানেলের জ্যামিতিক পরামিতিগুলিতে পরিবর্তনের জন্য সুইচের সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের আকারের সংবেদনশীলতার কারণে এই জাতীয় ডিভাইস তৈরি করা হয় (1e).

ফলস্বরূপ, বিভিন্ন ডিজাইনের বৈশিষ্ট্য সহ একাধিক KIMS একই প্ল্যাটফর্মে স্থাপন করা যেতে পারে এবং উত্তেজনা পরামিতিগুলির বিভিন্ন সেট ব্যবহার করে পৃথকভাবে বা সংমিশ্রণে এক রাজ্য থেকে অন্য রাজ্যে স্থানান্তর করতে উত্তেজিত হতে পারে।

ব্যবহারিক পরীক্ষার পর্যায়ে, জ্যামিতিক পরামিতি সহ 180 g/m2 ঘনত্বের সাথে কাগজ থেকে একটি সুইচ তৈরি করা হয়েছিল: γ0 = 26.5°; b0/a0 = 1.68; a0 = 40 মিমি এবং n = 12। এইগুলি হল পরামিতি, গণনা দ্বারা বিচার করা (1d), এবং ফলে বসন্ত বিস্টেবল হতে পারে। বেলোর অক্ষীয় ট্রাস (রড গঠন) এর একটি সরলীকৃত মডেল ব্যবহার করে গণনা করা হয়েছিল।

লেজার ব্যবহার করে, কাগজের টুকরোতে ছিদ্রযুক্ত রেখা তৈরি করা হয়েছিল (1a), যা ভাঁজ করার জায়গা। ভাঁজগুলি তারপর প্রান্তগুলি b0 (বাইরে বাঁকা) এবং γ0 (অভ্যন্তরের দিকে বাঁকা) বরাবর তৈরি করা হয়েছিল এবং দূরের প্রান্তগুলির প্রান্তগুলি শক্তভাবে যুক্ত হয়েছিল। সুইচের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠগুলি এক্রাইলিক বহুভুজ দিয়ে শক্তিশালী করা হয়েছে।

সুইচের পুনরুদ্ধারকারী বল বক্ররেখা পরীক্ষামূলকভাবে একটি সার্বজনীন টেস্টিং মেশিনে সঞ্চালিত কম্প্রেশন এবং টেনসিল পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত করা হয়েছিল একটি বিশেষ সেটআপ সহ যা পরীক্ষার সময় বেসটিকে ঘোরানোর অনুমতি দেয় (1f).

এক্রাইলিক সুইচ বহুভুজের প্রান্তগুলি কঠোরভাবে স্থির করা হয়েছিল, এবং একটি নিয়ন্ত্রিত স্থানচ্যুতি শীর্ষ বহুভুজে 0.1 মিমি/সেকেন্ডের লক্ষ্য গতিতে প্রয়োগ করা হয়েছিল। প্রসার্য এবং সংকোচনমূলক স্থানচ্যুতিগুলি চক্রাকারে প্রয়োগ করা হয়েছিল এবং 13 মিমি পর্যন্ত সীমাবদ্ধ ছিল। ডিভাইসের প্রকৃত পরীক্ষার ঠিক আগে, একটি 50N লোড সেল ব্যবহার করে পুনরুদ্ধার শক্তি রেকর্ড করার আগে দশটি লোড চক্র সম্পাদন করে সুইচটি সামঞ্জস্য করা হয়। চালু 1g পরীক্ষামূলকভাবে প্রাপ্ত সুইচের পুনঃস্থাপন বল বক্ররেখা দেখায়।

এরপরে, অপারেটিং রেঞ্জের উপর সুইচের গড় পুনঃস্থাপন বলকে একীভূত করে, সম্ভাব্য শক্তি ফাংশন (1h) সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের মিনিমা দুটি সুইচ অবস্থা (S0 এবং S1) এর সাথে যুক্ত স্থিতিশীল ভারসাম্যকে উপস্থাপন করে। এই নির্দিষ্ট কনফিগারেশনের জন্য, S0 এবং S1 যথাক্রমে u = 48 মিমি এবং 58.5 মিমি স্থাপনার উচ্চতায় ঘটে। বিন্দু S0-এ ∆E0 এবং S1 বিন্দুতে ∆E1 বিভিন্ন শক্তি বাধা সহ সম্ভাব্য শক্তি ফাংশন স্পষ্টভাবে অসমমিত।

সুইচগুলি একটি ইলেক্ট্রোডাইনামিক শেকারে স্থাপন করা হয়েছিল, যা অক্ষীয় দিক দিয়ে বেসের নিয়ন্ত্রিত উত্তেজনা প্রদান করে। উত্তেজনার প্রতিক্রিয়ায়, সুইচের উপরের পৃষ্ঠটি উল্লম্ব দিকে দোদুল্যমান হয়। বেসের সাপেক্ষে সুইচের উপরের পৃষ্ঠের অবস্থান একটি লেজার ভাইব্রোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল (2a).

ছবি #2

এটি পাওয়া গেছে যে এর দুটি রাজ্যের জন্য সুইচের স্থানীয় অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি S11.8 এর জন্য 0 Hz এবং S9.7 এর জন্য 1 Hz। দুটি রাজ্যের মধ্যে একটি রূপান্তর শুরু করতে, অর্থাৎ, থেকে একটি প্রস্থান সম্ভাব্য ভাল*, একটি খুব ধীর (0.05 Hz/s) দ্বিমুখী রৈখিক ফ্রিকোয়েন্সি সুইপ 13 ms-2 এর বেস ত্বরণ সহ চিহ্নিত ফ্রিকোয়েন্সিগুলির চারপাশে সঞ্চালিত হয়েছিল। বিশেষত, KIMS প্রাথমিকভাবে S0 তে অবস্থান করেছিল এবং ক্রমবর্ধমান ফ্রিকোয়েন্সি সুইপ 6 Hz এ শুরু হয়েছিল।

সম্ভাব্য ভাল* - যে অঞ্চলে কণার সম্ভাব্য শক্তি স্থানীয় ন্যূনতম রয়েছে।

যেমন দেখা গেছিল 2bযখন ড্রাইভিং ফ্রিকোয়েন্সি আনুমানিক 7.8 Hz এ পৌঁছায়, তখন সুইচটি S0 সম্ভাব্য ভালভাবে ছেড়ে যায় এবং S1 সম্ভাব্য ভালে প্রবেশ করে। ফ্রিকোয়েন্সি আরও বৃদ্ধির সাথে সাথে সুইচটি S1-তে থেকে যায়।

তারপরে সুইচটি আবার S0 তে সেট করা হয়েছিল, কিন্তু এবার ডাউনসুইপ 16 Hz এ শুরু হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, যখন ফ্রিকোয়েন্সি 8.8 Hz এর কাছে পৌঁছায়, সুইচটি S0 ত্যাগ করে এবং প্রবেশ করে এবং সম্ভাব্য কূপ S1-এ থাকে।

স্টেট S0 এর একটি অ্যাক্টিভেশন ব্যান্ড রয়েছে 1 Hz [7.8, 8.8] যার ত্বরণ 13 ms-2, এবং S1 - 6...7.7 Hz (2s) এটি অনুসরণ করে যে KIMS একই মাত্রার কিন্তু ভিন্ন কম্পাঙ্কের একটি বেসের সুরেলা উত্তেজনার মাধ্যমে বেছে বেছে দুটি অবস্থার মধ্যে পরিবর্তন করতে পারে।

একটি KIMS-এর স্যুইচিং ব্যান্ডউইথ এর সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের আকৃতি, স্যাঁতসেঁতে বৈশিষ্ট্য এবং সুরেলা উত্তেজনা পরামিতি (ফ্রিকোয়েন্সি এবং ম্যাগনিটিউড) এর উপর একটি জটিল নির্ভরতা রয়েছে। অতিরিক্তভাবে, সুইচের ননলাইনার আচরণের কারণে, অ্যাক্টিভেশন ব্যান্ডউইথ অগত্যা লিনিয়ার রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি অন্তর্ভুক্ত করে না। অতএব, প্রতিটি KIMS-এর জন্য পৃথকভাবে সুইচ অ্যাক্টিভেশন ম্যাপ তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ। এই মানচিত্রটি উত্তেজনার ফ্রিকোয়েন্সি এবং মাত্রা চিহ্নিত করতে ব্যবহার করা হয় যার ফলে এক অবস্থা থেকে অন্য রাজ্যে পরিবর্তন হয় এবং এর বিপরীতে।

এই জাতীয় মানচিত্র বিভিন্ন উত্তেজনা স্তরে ফ্রিকোয়েন্সি সুইপিং দ্বারা পরীক্ষামূলকভাবে তৈরি করা যেতে পারে, তবে এই প্রক্রিয়াটি খুব শ্রম-নিবিড়। অতএব, বিজ্ঞানীরা এই পর্যায়ে সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন যে পরীক্ষার সময় নির্ধারিত সম্ভাব্য শক্তি ফাংশন ব্যবহার করে সুইচের মডেলিংয়ের দিকে এগিয়ে যাবেন (1h).

মডেলটি অনুমান করে যে সুইচের গতিশীল আচরণ একটি অপ্রতিসম বিস্টেবল হেল্মহোল্টজ-ডাফিং অসিলেটরের গতিবিদ্যা দ্বারা ভালভাবে অনুমান করা যেতে পারে, যার গতির সমীকরণটি নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:

যেখানে u — স্থির একটি আপেক্ষিক এক্রাইলিক বহুভুজের চলমান মুখের বিচ্যুতি; m - সুইচের কার্যকর ভর; c — সান্দ্র স্যাঁতসেঁতে সহগ পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত; ais-বিস্টেবল পুনরুদ্ধার বল সহগ; ab এবং Ω হল বেস বিশালতা এবং ত্বরণ ফ্রিকোয়েন্সি।

সিমুলেশনের প্রধান কাজ হল ab এবং Ω এর সমন্বয় স্থাপন করতে এই সূত্রটি ব্যবহার করা যা দুটি ভিন্ন অবস্থার মধ্যে পরিবর্তনের অনুমতি দেয়।

বিজ্ঞানীরা লক্ষ্য করেছেন যে সমালোচনামূলক উত্তেজনা ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে একটি বিস্টেবল অসিলেটর এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় স্থানান্তরিত হয় তা দুটি ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা আনুমানিক হতে পারে বিভাজন*: পিরিয়ড ডাবলিং বিভার্কেশন (PD) এবং সাইক্লিক ফোল্ড দ্বিফার্কেশন (CF)।

বিভাজন* — সিস্টেমের গুণগত পরিবর্তন যার উপর নির্ভর করে সেই প্যারামিটারগুলি পরিবর্তন করে।

আনুমানিকতা ব্যবহার করে, KIMS-এর ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স কার্ভগুলি এর দুটি রাজ্যে নির্মিত হয়েছিল। চার্টে 2e দুটি ভিন্ন বেস ত্বরণ স্তরের জন্য S0 এ সুইচের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বক্ররেখা দেখায়।

5 ms-2 এর বেস ত্বরণে, প্রশস্ততা-ফ্রিকোয়েন্সি বক্ররেখা সামান্য নরম হওয়া দেখায়, কিন্তু কোনো অস্থিরতা বা দ্বিখণ্ডন দেখায় না। সুতরাং, ফ্রিকোয়েন্সি যেভাবে পরিবর্তিত হোক না কেন সুইচটি S0 অবস্থায় থাকে।

যাইহোক, যখন বেস ত্বরণ 13 ms-2 এ বাড়ানো হয়, তখন ড্রাইভিং ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে PD দ্বিভাগের কারণে স্থিতিশীলতা হ্রাস পায়।

একই স্কিম ব্যবহার করে, S1-এ সুইচের ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স বক্ররেখা পাওয়া গেছে (2f) 5 ms-2 এর ত্বরণে, পর্যবেক্ষণ করা প্যাটার্ন একই থাকে। যাইহোক, বেস ত্বরণ 10ms পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়-2 PD এবং CF বিভাজন প্রদর্শিত হয়। এই দুটি বিভাজনের মধ্যে যেকোনো ফ্রিকোয়েন্সিতে সুইচকে উত্তেজনাপূর্ণ করলে S1 থেকে S0 এ সুইচ হয়।

সিমুলেশন ডেটা পরামর্শ দেয় যে অ্যাক্টিভেশন ম্যাপে এমন বড় অঞ্চল রয়েছে যেখানে প্রতিটি রাজ্যকে একটি অনন্য উপায়ে সক্রিয় করা যেতে পারে। এটি আপনাকে ট্রিগারের ফ্রিকোয়েন্সি এবং মাত্রার উপর নির্ভর করে দুটি অবস্থার মধ্যে বেছে বেছে স্যুইচ করতে দেয়। এটিও দেখা যায় যে এমন একটি এলাকা রয়েছে যেখানে উভয় রাজ্য একই সাথে সুইচ করতে পারে।

ছবি #3

বেশ কয়েকটি বিটের একটি যান্ত্রিক মেমরি তৈরি করতে বেশ কয়েকটি KIMS এর সংমিশ্রণ ব্যবহার করা যেতে পারে। সুইচের জ্যামিতি পরিবর্তন করে যাতে যেকোনো দুটি সুইচের সম্ভাব্য শক্তি ফাংশনের আকৃতি যথেষ্ট ভিন্ন হয়, সুইচগুলির অ্যাক্টিভেশন ব্যান্ডউইথ ডিজাইন করা সম্ভব যাতে সেগুলি ওভারল্যাপ না হয়। এই কারণে, প্রতিটি সুইচে অনন্য উত্তেজনা পরামিতি থাকবে।

এই কৌশলটি প্রদর্শন করার জন্য, একটি 2-বিট বোর্ড তৈরি করা হয়েছিল বিভিন্ন সম্ভাব্য বৈশিষ্ট্য সহ দুটি সুইচের উপর ভিত্তি করে (3a): বিট 1 - γ0 = 28°; b0/a0 = 1.5; a0 = 40 মিমি এবং n = 12; বিট 2 - γ0 = 27°; b0/a0 = 1.7; a0 = 40 মিমি এবং n = 12।

যেহেতু প্রতিটি বিটের দুটি রাজ্য রয়েছে, মোট চারটি ভিন্ন রাজ্য S00, S01, S10 এবং S11 অর্জন করা যেতে পারে (3b) S-এর পরের সংখ্যাগুলি বাম (বিট 1) এবং ডান (বিট 2) সুইচগুলির মান নির্দেশ করে৷

একটি 2-বিট সুইচের আচরণ নীচের ভিডিওতে দেখানো হয়েছে:

এই ডিভাইসের উপর ভিত্তি করে, আপনি সুইচগুলির একটি ক্লাস্টারও তৈরি করতে পারেন, যা মাল্টি-বিট যান্ত্রিক মেমরি বোর্ডের ভিত্তি হতে পারে।

অধ্যয়নের সূক্ষ্মতার সাথে আরও বিশদ পরিচিতির জন্য, আমি এটি দেখার পরামর্শ দিই বিজ্ঞানীরা রিপোর্ট করেন и অতিরিক্ত উপকরণ তাকে.

উপসংহার

এটা অসম্ভাব্য যে অরিগামির স্রষ্টাদের কেউ কল্পনা করতে পারেন যে তাদের সৃষ্টি আধুনিক বিশ্বে কীভাবে ব্যবহার করা হবে। একদিকে, এটি সাধারণ কাগজের পরিসংখ্যানগুলিতে লুকিয়ে থাকা জটিল উপাদানগুলির একটি বড় সংখ্যা নির্দেশ করে; অন্যদিকে, আধুনিক বিজ্ঞান সম্পূর্ণ নতুন কিছু তৈরি করতে এই উপাদানগুলি ব্যবহার করতে সক্ষম।

এই কাজে, বিজ্ঞানীরা ইনপুট প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে একটি সাধারণ যান্ত্রিক সুইচ তৈরি করতে ক্রোসলিং এর অরিগামি জ্যামিতি ব্যবহার করতে সক্ষম হন যা দুটি ভিন্ন অবস্থায় থাকতে পারে। এটি 0 এবং 1 এর সাথে তুলনা করা যেতে পারে, যা তথ্যের ক্লাসিক্যাল একক।

ফলস্বরূপ ডিভাইসগুলি 2 বিট সংরক্ষণ করতে সক্ষম একটি যান্ত্রিক মেমরি সিস্টেমে একত্রিত হয়েছিল। একটি অক্ষর 8 বিট (1 বাইট) নেয় তা জেনে প্রশ্ন জাগে: উদাহরণ স্বরূপ "যুদ্ধ এবং শান্তি" লিখতে কতগুলি অনুরূপ অরিগামির প্রয়োজন হবে।

বিজ্ঞানীরা তাদের বিকাশের কারণ হতে পারে এমন সংশয় সম্পর্কে ভালভাবে সচেতন। তবে তাদের মতে, এই গবেষণা যান্ত্রিক স্মৃতির ক্ষেত্রে অনুসন্ধান। উপরন্তু, পরীক্ষায় ব্যবহৃত অরিগামি বড় হওয়া উচিত নয়; তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি আপস না করে তাদের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যেতে পারে।

যাই হোক না কেন, এই কাজটিকে সাধারণ, সাধারণ বা বিরক্তিকর বলা যাবে না। বিজ্ঞান সবসময় নির্দিষ্ট কিছু বিকাশ করতে ব্যবহৃত হয় না, এবং বিজ্ঞানীরা সর্বদা প্রাথমিকভাবে জানেন না যে তারা ঠিক কী তৈরি করছে। সব পরে, অধিকাংশ উদ্ভাবন এবং আবিষ্কার একটি সহজ প্রশ্নের ফলাফল ছিল - কি তাহলে?

দেখার জন্য ধন্যবাদ, কৌতূহলী থাকুন এবং একটি দুর্দান্ত উইকএন্ড সবার জন্য কাটুক! 🙂

কিছু বিজ্ঞাপন

আমাদের সাথে থাকার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ. আপনি আমাদের নিবন্ধ পছন্দ করেন? আরো আকর্ষণীয় বিষয়বস্তু দেখতে চান? অর্ডার দিয়ে বা বন্ধুদের সুপারিশ করে আমাদের সমর্থন করুন, $4.99 থেকে বিকাশকারীদের জন্য ক্লাউড ভিপিএস, এন্ট্রি-লেভেল সার্ভারগুলির একটি অনন্য অ্যানালগ, যা আমাদের দ্বারা আপনার জন্য উদ্ভাবিত হয়েছে: VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 কোর) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps থেকে $19 বা কিভাবে একটি সার্ভার শেয়ার করবেন সম্পর্কে সম্পূর্ণ সত্য? (RAID1 এবং RAID10 এর সাথে উপলব্ধ, 24 কোর পর্যন্ত এবং 40GB DDR4 পর্যন্ত)।

আমস্টারডামের ইকুইনিক্স টায়ার IV ডেটা সেন্টারে ডেল R730xd 2x সস্তা? শুধু এখানে 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 টিভি $199 থেকে নেদারল্যান্ডে! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 থেকে! সম্পর্কে পড়ুন কিভাবে ইনফ্রাস্ট্রাকচার কর্পোরেশন তৈরি করা যায়। এক পয়সার জন্য 730 ইউরো মূল্যের Dell R5xd E2650-4 v9000 সার্ভার ব্যবহার করে ক্লাস?

উত্স: www.habr.com