McMaster-onderzoekers hebben een eenvoudige en zeer nieuwe vorm van computergebruik ontwikkeld door met patronen van licht en schaduw door verschillende facetten van een polymeerkubus te schijnen en de gecombineerde resultaten te lezen die naar voren komen.

Het materiaal in de kubus leest en reageert intuïtief op het licht, net zoals een plant zich naar de zon zou wenden. of een inktvis zou de kleur van zijn huid veranderen.

De onderzoekers zijn afgestudeerde studenten scheikunde onder supervisie van Kalaichelvi Saravanamuttu, een universitair hoofddocent scheikunde en chemische biologie wiens laboratorium zich richt op ideeën die zijn geïnspireerd op natuurlijke biologische systemen.

De onderzoekers konden hun nieuwe proces gebruiken om eenvoudige optel- en aftrekvragen uit te voeren.

"Dit zijn autonome materialen die reageren op prikkels en intelligente bewerkingen uitvoeren, " zegt Saravanamuttu. "We zijn erg enthousiast dat we op deze manier kunnen optellen en aftrekken, en we denken aan manieren om andere rekenfuncties uit te voeren."

Het werk van de onderzoekers, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , staat voor een volledig nieuwe vorm van computergebruik, een die volgens hen de belofte inhoudt van complexe en nuttige functies die nog moeten worden bedacht, mogelijk georganiseerd langs de structuren van neurale netwerken.

De vorm van computergebruik is sterk gelokaliseerd, heeft geen stroombron nodig en werkt volledig binnen het zichtbare spectrum.

De technologie maakt deel uit van een tak van de chemie die niet-lineaire dynamiek wordt genoemd, en maakt gebruik van materialen die zijn ontworpen en vervaardigd om specifieke reacties op licht te produceren.

Een onderzoeker schijnt gelaagde lichtstrepen door de boven- en zijkanten van een piepklein, glazen kast met het amberkleurige polymeer, zelf ongeveer zo groot als een dobbelsteen die in een bordspel wordt gebruikt. Het polymeer begint als een vloeistof en verandert in een reactie op het licht in een gel.

Een neutrale draagbalk gaat van achteren door de kubus, naar een camera die de resultaten leest, zoals gebroken door het materiaal in de kubus, waarvan de componenten zich spontaan vormen tot duizenden filamenten die reageren op de lichtpatronen om een ​​nieuw driedimensionaal patroon te produceren dat de uitkomst uitdrukt.

"We willen niet concurreren met bestaande computertechnologieën, " zegt co-auteur Fariha Mahmood, een masterstudent scheikunde. "We proberen materialen te bouwen met intelligentere, verfijnde reacties."