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Materiais Avançados

Gel pulsante demonstra matéria que computa

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/06/2015

Gel apresenta pulsação computacional
Materiais com capacidade intrínseca de realizar cálculos poderão dar "inteligência" a virtualmente qualquer objeto.
[Imagem: Anna C. Balazs Lab/Pitt]

Materiais que computam

Evolução na matéria e comportamento computacional emergente são termos envolvendo um campo emergente de pesquisas que envolve a criação de "materiais que computam".

Materiais que possuam estruturas com capacidade intrínseca de realizar cálculos - sem depender da inclusão de transistores ou outros componentes eletrônicos discretos - poderão dar "inteligência" a virtualmente qualquer objeto.

Victor Yashin, da Universidade de Pittsburgh, nos Estados Unidos, criou um material híbrido, um misto de polímero e cristal piezoelétrico, que apresenta características dessa "matéria computacional".

A partir de entradas externas, como alterações no ambiente, movimento ou sinais vitais do ser humano, por exemplo, o material realiza cálculos por meio de uma reação química oscilatória incorporada em sua própria estrutura.

Como o material híbrido é flexível, os pesquisadores esperam que, no futuro, possa ser possível incorporá-lo em tecidos, sapatos e outros acessórios. A velocidade de operação não concorre com os computadores eletrônicos, mas é suficiente para lidar com ritmos do corpo humano, como respiração, batimentos cardíacos, ritmo de andar etc.

Pulsação computacional

A capacidade de cálculo é baseada em um material conhecido como gel de Belousov-Zhabotinsky, que a mesma equipe já havia usado para criar uma estrutura que "ouve", "fala" e anda, uma espécie de vida sintética.

Na falta de qualquer estímulo externo, a substância oscila naturalmente devido a uma reação periódica de oxidação e redução de um catalisador metálico - o gel incha e se expande devido a essa reação. Esse movimento oscilatório é usado para acionar uma pequena alavanca de material piezoelétrico, transformando a pulsação do gel em eletricidade.

Basta então colocar essas unidades umas ao lado das outras, de forma que a eletricidade gerada pelo primeiro bloco gera um tranco na alavanca piezoelétrica do próximo bloco, pressionando-o e fazendo-o alterar suas oscilações.

Múltiplas unidades podem ser conectadas em série ou em paralelo, permitindo padrões de oscilação complexos e até uma memória, permitindo que o material seja usado para fazer cálculos.

O próximo passo do trabalho será criar um "teclado" para esse gel computacional, uma camada de entrada que permita reconhecer padrões externos e executar tarefas em resposta a esses padrões.

Bibliografia:

Artigo: Achieving synchronization with active hybrid materials: Coupling self-oscillating gels and piezoelectric films.
Autores: Victor V. Yashin, Steven P. Levitan, Anna C. Balazs
Revista: Nature Scientific Reports
Vol.: 5: 11577
DOI: 10.1038/srep11577





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