کامپیوتر پنوماتیک به جای برق از فشار استفاده می کند

پیچیده‌ترین تراشه‌ای که این تیم ساخته شد حاوی چهار بیت اطلاعات بود و روشی به نام رقت‌سازی سریالی را انجام داد که غلظت یک ماده شیمیایی محلول در مایع را تعیین می‌کند. معمولاً یک محقق به طور مکرر مایع را از یک استوانه شیشه ای به استوانه دیگر پیپت می کند، اما تراشه این کار را به طور مستقل و به صورت مینیاتوری و به دنبال مراحل از پیش برنامه ریزی شده انجام می دهد. هوی می‌گوید با افزودن یک تراشه کامپیوتری پنوماتیک، دستگاه‌های به اصطلاح میکروسیالی که قبلاً استفاده می‌کنیم، مانند تست‌های خانگی کووید-۱۹، می‌توانند نه تنها وجود ویروس، بلکه در چه غلظتی را نیز تعیین کنند.

اختلاف فشار، مایعات را از طریق کانال ها می راند، و تقلید می کند که چگونه تغییرات ولتاژ باعث جریان الکتریسیته می شود. از طریق سیم های تراشه های کامپیوتری الکترونیکی. آنها فشار خلاء کم را به عنوان “1” و فشار اتمسفر را به عنوان “0” تعیین کردند و دریچه های کوچکی را اضافه کردند که می توانند این دو مقدار را تعویض کنند. این تراشه را به یک کامپیوتر پنوماتیک تبدیل کرد.

کامپیوترهای پنوماتیکی می‌توانند آزمایشگاه‌های بیوشیمیایی کوچک را کنترل کنند، اما می‌توانند به مغز ربات‌های نرم تبدیل شوند. سیاوش احرار در دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، لانگ بیچ، که روی این پروژه کار می کرد. او می‌گوید هوا و فشار قبلاً برای حرکت برخی ربات‌ها استفاده می‌شوند و اکنون می‌توان از آنها برای کمک به ربات‌ها در تصمیم‌گیری از طریق محاسبات ساده استفاده کرد.

یک کامپیوتر پنوماتیکی که از شیشه و سیلیکون ساخته شده است به جای الکتریسیته از فشار برای رمزگذاری داده ها استفاده می کند. این می تواند دستگاهی به اندازه ریزتراشه را قادر سازد تا روش هایی را انجام دهد که معمولاً توسط تکنسین های آزمایشگاهی انجام می شود.

دستگاه‌های آزمایشگاهی روی تراشه برای دهه‌ها به‌عنوان جایگزین‌های کوچک‌تر، ارزان‌تر و قابل حمل برای انجام دستی بیوشیمی معمول با ظروف شیشه‌ای دست و پا چلفتی مورد توجه قرار گرفته‌اند. در حالی که برخی از آزمایش‌های بیوشیمیایی کوچک شده‌اند – از جمله کشت‌های سلولی در حال رشد و اندام‌های کوچک – اکثر این دستگاه‌ها به تجهیزات بسیار بیشتری از یک تراشه نیاز دارند.

آنها یک ورق سیلیکونی به ضخامت 0.25 میلی متر را بین دو شیشه نازک قرار دادند. آنها کانال های کوچکی را در شیشه حک کردند تا مایعات مورد نیاز برای واکنش های شیمیایی از آنها عبور کنند، سپس سوراخ های کوچکی در لایه سیلیکونی ایجاد کردند تا کانال ها بین دو شیشه به هم متصل شوند.

آنها برای کدگذاری برنامه ها از صفحات سیلیکونی مختلف به عنوان “کارت های پانچ” استفاده کردند و برای وارد کردن داده ها، روش ساده ای برای تغییر فشار پیدا کردند – آنها انگشتان خود را روی نقاط تعیین شده قرار دادند.

موضوعات: