Phát triển vật liệu mềm, linh hoạt có khả năng thực hiện các phép tính phức tạp

Các nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Nguyên tử và Phân tử FOM (AMOLF) ở Hà Lan đã phát triển một loại siêu vật liệu cao su mềm, linh hoạt mới có khả năng thực hiện các phép tính phức tạp, cụ thể là nhân ma trận-véc tơ, bằng cách khai thác “chế độ mềm” — những chuyển động tiêu tốn năng lượng rất ít. Khác với điện tử cứng truyền thống, vật liệu đàn hồi này sử dụng thiết kế dựa trên các ô gạch, trong đó mỗi ô gạch ánh xạ đầu vào thành đầu ra thông qua các biến dạng có kiểm soát của các dầm và khớp nối, cho phép tính toán cơ học có thể lập trình và tiêu thụ năng lượng thấp trực tiếp bên trong vật liệu. Cách tiếp cận này bỏ qua việc chuyển đổi tiêu tốn nhiều năng lượng giữa tín hiệu vật lý và xử lý kỹ thuật số thông thường, có tiềm năng cách mạng hóa robot mềm, cảm biến cơ học và xử lý thông tin nhúng trong vật liệu mềm. Siêu vật liệu bao gồm một tấm cao su được tạo mẫu thành các đơn vị lặp lại, với góc các dầm xác định trọng số ma trận có thể là dương hoặc âm. Đầu vào được áp dụng dưới dạng dịch chuyển tại các mép tấm, và đầu ra tương ứng với kết quả tính toán. Các mô phỏng kết hợp mô hình phần tử hữu hạn và phân biệt tự động xác nhận khả năng thực hiện các phép tính chính xác, tiêu thụ năng lượng thấp của vật liệu. Tuy nhiên, hiệu suất vẫn...