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空气处理器可能实现特德·姜的设定

时间:2009-12-21 18:11来源:网络 作者:科幻世界 点击: 分享家:Addthis中文版
  

在特德·姜的最新获奖作品《呼吸——宇宙的毁灭》中,他描述一种靠气压存活的生命。
文中描述道:
  “经过仔细地观察和不断地增加显微镜的放大倍率,我发现空气管分生出微小的毛细管,与毛细管交织在一起的则是一张由金属丝编织而成的致密的格子网,网上挂着金质叶片。毛细管逸出的气流使叶片各自保持着不同的状态,它们不是传统意义上的开关,因为没有气流帮助它们就无法维持自身的状态。但是我猜这些叶片就是我所寻求的开关,即存储记忆的媒介。我看到的涟漪一定就是回忆的表现:叶片的排列方式被读取出来并传送回认知引擎。
  拥有了这样全新的认识,我再度将显微镜对准认知引擎。在那里我也观察到了金属丝网格,不过上边承载的金叶没有固定在哪个状态,而是在迅速地前后扑动,快得我几乎看不清。实际上,整个引擎似乎都在运转,它所包含的网格多于输送空气的毛细管,我奇怪空气如何能连续不断地吹动所有的金叶。我对叶片进行了好几个小时仔细观察才发现,它们自身也起到了毛细管的作用,叶片组成临时的管道和瓣膜,在短暂的时间里使气流转向,依次吹向其它的叶片,最后管道和瓣膜消失。这是一台处于连续变化中的引擎,它的一部分作用其实就是改变自身。网格结构相当于一张纸,认知引擎不停地在上面书写。
  可以这么说,我的意识被编码成这些微小叶片的状态——更准确的描述是:我的意识被编码成不断改变方向并驱动叶片的气流。看着这些不停摆动的金叶,我明白了空气不像我们通常所想的那样,仅仅为实现思维的引擎提供动力。其实,空气恰恰就是我们思维的媒介。我们的思维是一种气流模式。我的记忆被记录下来,不是通过金箔上的刻痕甚至开关的位置,而是依靠持续不断的氩气流。”

  而现实的技术开发人员们几乎将这一设想变为现实:

 

根据cnbeta的报道:

  目前除了标准电子计算机,人类还没有其他更快捷的方法进行运算(除了一种用大肠杆菌进行运行的概念计算机之外)。不过美国科学家发明了一种新型的微处理器,该处理器仅通过空气的进出就可以实现数据的运算。这种运算方法是由美国密歇根大学安娜堡分校的李明松(Minsoung Rhee,音译)和马克·伯恩斯(Mark Burns)发明的。整个微型处理器由很多复杂的路线和阀门组成(见图片说明)。其工作原理是通过空气流进或流出阀门来对二进制信号处理,吸入空气表示 0,释放空气表示1。

 

 

  在微型处理器气室的下方有一个空气管道,管道采用具有弹性的不渗透膜与线进行路隔离。科学家 们通过改变流经空气管道的空气流量来带动气室气压的变化,从而最终达到控制阀门的目的。当气室气压较低时,就会有空气从管道进入,从而带动不渗透膜向上前 推,关闭阀门,这样就能阻止二进制信号流过处理器的接点。相反,当空气从气室排除时,不渗透膜向下运动,阀门重新打开。这样,二进制信号就会流向处理器接 点。

  两位研究人员运用这种方式得到了多种的逻辑门、触发器和移位寄存器。他们将这些关联在一起,最终发明了这种由空气控制的8位微处理器。这种微机能处理的最长离散数据为8位二进制数,和上个世纪80年代使用的处理器很类似(如Nintendo娱乐系统)。

  马克·伯恩斯表示,“这种空气处理器的功能远不止运算数据这么简单。它对一些尖端实验室芯片的改进也很有帮助。改进后的芯片将能够自动完成一系列复杂的化学任务,或者对疾病和DNA进行测试,以及一些其他的实验室工作”。

  不过,马克·伯恩斯也指出,这种新型的微流体装置还没有应用到实际生活中,因为整个项目需要大量的资金,而且一些芯片和元件非常昂贵。虽然采用逻辑电路可以降低运行成本,但是目前大多数微流体装置时不带电子元件的,而在设备上安装标准的电子阀又需要使用全新的制造工艺。

  目前已经许多微流控系统采用了气动阀来控制液流,因为使用气动控制电路要相对简单省钱。虽然该设备要求芯片外的环境必须是真空的,但该微处理器的体积非常小,所需真空环境是可通过手泵来获得。

  英国伦敦帝国学院微流体专家安德鲁·德梅洛(Andrew de Mello)认为,对于发展中国家而言,简易操作法可让微流控设备更加实用。他表示:“真空可通过手泵产生,表明这些设备的功率很低,适宜偏远地区使用。”

本文译自:《新科学家》 译:金明

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