Транзисторы - крошечные электрические переключатели, которые обрабатывают сигналы и данные, являются движущей силой каждого электронного устройства - от ноутбуков и смартфонов до цифрового термостата. При сокращении размеров транзисторов компьютеры становятся все меньше и мощнее. Но для созданя удобных для человека устройств, похожих на мягкие природные организмы, нужно заменить жесткие материалы, используемые для создания электрических переключателей и схем.
Американские инженеры-механики изучают новые способы создания мягкой и деформируемой цифровой электроники. Вместо твердых металлов они используют для схем специальный сплав индия и галлия, жидкий при комнатной температуре - нетоксичную альтернативу ртути. Он может быть введен в резину для создания таких же мягких и эластичных схем, как естественная кожа.
Исследователи обнаружили, что жидкая металлическая электроника может использоваться для электрических переключателей, которые работают, открывая и закрывая соединение между двумя капельками жидкого металла. Когда падение напряжения применяется в одном направлении, капли движутся друг к другу и сливаются, образуя металлический мост для проведения электричества. Если направление меняется, капли спонтанно разрываются и подача электричества прекращается. Благодаря быстрому переключению между открытым и закрытым и открытым состояниями при небольшом напряжении, исследователи смогли в своем жидкостно-металлическом транзисторе имитировать свойства обычного.
Приложения для этого типа программируемой материи бесконечны. Это может быть структура, претерпевающая очень большие физические деформации, такая как летающий робот, который имитирует свойства птицы.
Жидкие компьютеры могут использоваться в технологиях будущего. Например, в миниатюрных устройствах, которые взаимодействуют с биологическим материалом для мониторинга болезни в организме или восстановления функции мозга у пациента, выжившего после инсульта. Они могут быть в поисково-спасательные роботах, способных при повреждении самостоятельно собирать новые детали.
Хотя это звучит как научная фантастика, жидкие компьютеры однажды станут такими же обычными, как сегодняшние ноутбуки
