I ricercatori hanno pubblicato un documento che dimostra il primo esperimento di laboratorio che utilizza biglie liquide per creare calcoli basati sulle collisioni nella ricerca.

La carta, intitolato "Liquid Marble Interaction Gate for Collision-Based Computing" è pubblicato da Elsevier in Materiali oggi . La ricerca è guidata dal professor Andy Adamatzky e dal dottor Ben De Lacy Costello.

Le biglie liquide (LMs) sono goccioline liquide che sono incapsulate in un rivestimento di particelle idrofobiche (cioè che non amano l'acqua), come metallo in polvere o altri materiali. Quando rivestito, le goccioline sono auto-chiuse e possono essere utilizzate per spostare o manipolare piccolissimi volumi di liquido (10 microlitri), mentre le reazioni sono compartimentate nelle goccioline.

Il dottor Ben De Lacy Costello spiega le biglie liquide, "Come facciamo a spostare una goccia d'acqua da un posto all'altro? Gli afidi hanno sviluppato un loro metodo:producono una soluzione zuccherina che ricoprono con una cera appiccicosa, che consente loro di spostare il liquido.

"Gli scienziati che utilizzano la microfluidica per applicazioni mediche di solito trattano la superficie per renderla idrofoba in modo che le gocce d'acqua si muovano liberamente sulla superficie, ma altri scienziati che lavorano con questa tecnologia trattano le gocce da soli, simili agli afidi, ricoprendoli di particelle idrofobiche che creano marmi liquidi."

Ricercatori dell'Università dell'Inghilterra occidentale, (UWE Bristol) che lavorano in Unconventional Computing hanno sperimentato i LM come metodo di calcolo, come parte della loro ricerca sviluppando metodi di elaborazione e calcolo delle informazioni in ambiente fisico, sistemi chimici e biologici.

Il professor Andy Adamatzky spiega, "Ci siamo chiesti se questi oggetti a forma di palla potessero essere usati per il calcolo fisico facendoli scontrare l'uno con l'altro, così potremmo fare circuiti adeguati? Ispirato da concetti informatici che coinvolgono sfere in collisione, la nostra ricerca mira a realizzare computer fisici basati su marmi liquidi. Questo approccio consente di consegnare le biglie in posizioni specifiche mediante collisioni controllate tra le biglie.

"Questo è importante perché queste biglie stanno consegnando un carico chimico o addirittura biologico. I nostri schemi di calcolo basati sulle collisioni controllano cosa succede al carico, ad esempio alcune collisioni ad alta velocità provocano la fusione delle biglie e la miscelazione del contenuto con la possibilità di innescare reazioni e realizzare nuovi prodotti, altre collisioni guidano semplicemente le singole biglie verso le loro destinazioni finali."

Il team ha utilizzato i LM per creare un esperimento di calcolo basato sulle collisioni, utilizzando l'intersezione dei LM come porta logica. I LM con un rivestimento elettromagnetico sono stati impostati per muoversi in una struttura e quando si sono scontrati si è verificato un calcolo. Ai LM vengono dati valori di informazione e dove un segnale interagisce questa è una porta logica, simile alle funzioni logiche inerenti al calcolo convenzionale.

Il professor Adamatzky dice, "Il nostro esperimento dimostra il potenziale per creare forme alternative di calcolo utilizzando i LM per creare porte logiche. I dispositivi di calcolo che abbiamo realizzato con i LM sono completamente meccanici, e hanno i vantaggi di non richiedere alcuna conoscenza specializzata per operare. I prototipi saranno semplici, durevole e poco costoso da produrre."

Pur essendo ancora in una fase molto precoce, questo esperimento dimostra la capacità di una forma di calcolo completamente nuova, che utilizza le capacità innate dei materiali per prendere decisioni computazionali.