Tietotekniikan historiassa loogisia toimintoja toteutettiin aikoinaan mekaanisesti hammasrattailla tai ohuilla sahateräksen liuskoilla. Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) -tutkijat ja insinöörit yhdistävät menneisyyttä nyt 3D-tulostustyöstön kanssa pyrkimyksenä luoda ”aistivia” materiaaleja, jotka voivat reagoida ympäristön muutoksiin esimerkiksi olosuhteissa, joissa elektroniikka tuhoutuu.
Yhteistyössä Kalifornian yliopiston ja Los Angelesin (UCLA) tukijoiden kanssa he tuottivat kolmiulotteisia tulostettuja mekaanisia logiikkaportteja. Mekaaniset logiikkaportit eivät ole yhtä tehokkaita kuin tavalliset tietokoneet. Ne voisivat kuitenkin olla hyödyllisiä vihamielisissä ympäristöissä, kuten Venuksessa tai pienitehoisissa tietokoneissa, jotka on tarkoitettu selviytymään ydin- tai sähkömagneettisista pulsseista.
Tutkimustyössä suunniteltiin erityiset nurjahdukseen perustuvat portit, jotka mahdollistavat rakenteen esiohjelmoinnin tai informaation tallennuksen. Kun niitä ketjutetaan, niin stimuloitaessa liipaistaan kokoonpanon kaskadi, jota voidaan käyttää mekaanisten loogisten laskelmien suorittamiseen ilman ulkoista käyttöenergiaa.
Monilla mekaanisilla logiikoilla on huomattavia rajoituksia, jotka liittyvät valmistukseen. Nyt tutkijoiden käyttöönottamat joustavat rakenne-elementit ja 3D-printtaus muuttavat logiikkarakenteen yhteensovittamista.
Hienoimmillaan 3D-tulostusprosessi tapahtui kahden fotonin stereolitografialla, jolla saatiin aikaan portteja alle mikronien mitoilla. Niiden sijoittamisessa paikoilleen ja kytkimien aktivointiin käytettiin optisia pinsettejä.
Tutkijat uskovat, että teknologiaa voidaan käyttää suunnittelemaan turvallisia, henkilökohtaisia ohjausjärjestelmiä, ja että suunnitelmat on tarkoitus vapauttaa avoimena lähdekoodina. Teknologia voisi myös olla opetusväline opiskelijoille, jotka voisivat tulostaa omia logiikkaporttejaan kaupallisten 3D-tulostimien avulla ja oppia, miten tietokone toimii.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 27.2.2019
ETNdigi 2/2024 -lehti käsittelee laajasti elektroniikka-alan innovaatioita, erityisesti sulautettuja järjestelmiä ja kehittyvää tekoälyä. Lehdessä esitellään esimerkiksi LUMI-supertietokoneen roolia tekoälymallien kehittämisessä Suomessa. Uutiskattauksen lisäksi mukana on useita syvemmälle eri tekniikoihin sukeltavia artikkeleita.
NordPass on julkaissut kuudetta kertaa vuotuisen 200 yleisintä salasanaa -tutkimuksensa, joka paljastaa kansainvälisesti suositut salasanat sekä 44 eri maan salasanat. Maailmalla yleisin salasana on nerokas ”123456” ja Suomen yleisimpänä jatkaa kestosuosikki ”qwerty123”.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.