Os matemáticos sugerem que cristais líquidos podem ser usados para criar blocos de construção para um novo tipo de computador

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Nbits fixados em uma linha de defeito de LC. O campo diretor nemático local n(r), indicado por barras cilíndricas, gira por π ao longo de curvas fechadas circundando a linha do defeito (preta). O campo diretor é colorido por seu componente fora do plano, nz(r), enquanto os planos xy são coloridos pela orientação azimutal do diretor nϕ(r) em relação ao eixo x. O perfil do diretor de campo próximo (vermelho) próximo à linha de defeito define o estado nbit. A direção vertical pode ser interpretada como uma dimensão espacial ou temporal. Crédito:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abp8371

Dois pesquisadores do MIT encontraram evidências sugerindo que um novo tipo de computador poderia ser construído com base em cristais líquidos em vez de silício. Em seu artigo publicado na revista Science Advances , Žiga Kos e Jörn Dunkel esboçam um possível projeto para um computador que aproveite pequenas diferenças na orientação das moléculas que compõem os cristais líquidos e as vantagens que tal sistema teria sobre os atualmente em uso.
A maioria das telas de computador modernas são feitas usando telas de cristal líquido (LCDs). Tais exibições são feitas pelo crescimento de cristais em um plano plano. Esses cristais são compostos de moléculas em forma de bastonete que se alinham de maneira paralela (as que se alinham de maneira errada são removidas). A orientação das moléculas nos LCDs não são todos alinhamentos perfeitos, é claro, mas são próximas o suficiente para permitir imagens nítidas.

Nesse novo esforço, Kos e Dunkel sugerem que deve ser possível tirar vantagem desses pequenos desalinhamentos para criar uma nova maneira de armazenar e manipular dados de computador. Eles observam que esse computador pode codificar um valor exclusivo para cada tipo de desalinhamento para armazenar um pouco de dados. Assim, um computador usando essa abordagem não seria restrito a bits binários convencionais - ele poderia ter uma série de opções, talvez tornando-o muito mais rápido do que as máquinas usadas hoje (dependendo da rapidez com que as orientações podem ser alteradas).

As orientações das moléculas podem ser manipuladas, eles observam, usando um campo elétrico - e, ao fazê-lo, realizam cálculos semelhantes à maneira como são feitos com portas lógicas padrão. Os pesquisadores observam que, em sua abordagem, os cálculos apareceriam como ondulações se movendo pelo cristal.

Para descobrir se sua abordagem funcionaria, os pesquisadores primeiro elaboraram teorias para descrever como esses cálculos ocorreriam. Eles então criaram simulações baseadas em suas teorias (mostrando uma configuração de quatro nbits realizando portas NOR e NAND clássicas universais) e descobriram que suas ideias pareciam sólidas. Eles sugerem que sua abordagem está pronta para teste, caso uma equipe de engenheiros esteja interessada. + Explorar mais