Crean un ordenador que funciona con gotas de agua

Fuente: Universidad de Stanford.

Científicos de la Universidad de Stanford han combinado la computación y la dinámica de fluidos para idear un computador síncrono que funciona con gotas de agua en lugar de con bits. El sistema es capaz de ejecutar cálculos como un ordenador tradicional y sirve para procesar materia (en lugar de información). En un futuro, podría funcionar como un laboratorio de química y de biología de alto rendimiento.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) ha desarrollado un computador síncrono (cuyas señales se generan de manera sincronizada) con una propiedad muy especial: en lugar de funcionar con los clásicos bits de información, lo hace con gotas de agua.

El origen de la idea surgió hace unos años de la mente del bioingeniero de dicha Universidad, Manu Prakash, especializado en el estudio de la dinámica de las gotas de los fluidos.

Prakash quería crear una clase completamente nueva de ordenadores capaces de ejecutar cálculos, pero no para procesar información (los bits ya mencionados), sino que para procesar materia.

En qué consiste

En la computadora “de agua” creada, por tanto, pequeñas gotas de agua son manipuladas siguiendo la misma técnica con que se manipulan los bits de información de un ordenador electrónico.

Las gotas, como los bits, también se mueven  por un circuito, que en este caso está formado por matrices de barras de hierro diminutas tapadas por un vidrio. En medio de ambas capas, se introdujo una capa de aceite. En este conjunto, los investigadores inyectan cuidadosamente gotas de agua que han sido imbuidas con pequeñísimas nanopartículas magnéticas.

Estas nanopartículas hacen que las gotas de agua sean sensibles a los campos magnéticos de un ‘reloj’ que haría el papel de los relojes computacionales que dirigen la señalización de los ordenadores electrónicos. El reloj consiste en unas bovinas de metal giratorias que, al moverse, generan un campo magnético.

Cada vez que este campo magnético se invierte, las gotas introducidas en el circuito van modificando su comportamiento. En concreto, cada rotación del campo cuenta como un ciclo de reloj que condiciona el comportamiento de las gotas.  El reloj asegura así que todas ellas se muevan en perfecta sincronía y, por tanto, que el sistema pueda funcionar prácticamente sin error.

Entretanto, una cámara va registrando las interacciones entre las gotitas individuales, lo que permite observar los procesos en tiempo real. La presencia o ausencia de una gotita representa los 1s y 0s del código binario de los ordenadores electrónicos. Este computador síncrono “de agua” puede hacer así todas las operaciones lógicas que haría cualquier ordenador tradicional.

Por otra parte, a pesar de que los chips o circuitos creados tienen el tamaño de medio sello de correos y las gotitas son más pequeñas que las semillas de amapola, todo se podría reducir aún más. Asimismo, con un solo campo magnético se podrían controlar millones de gotas al mismo tiempo. Por tanto, este sistema podría ser excepcionalmente escalable, afirman los investigadores.