A logikai kapuk a számítógépek alapjai, mindenféle műveletet elvégeznek, és ezek a műveletek teszik lehetővé, hogy komputereink, okostelefonjaink, tabletjeink, játékkonzoljaink stb. rendeltetésszerűen funkcionáljanak.
Az amerikai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium kutatói a „jó öreg” logikai kapukat 3D nyomtatással kombinálták össze, és a környezet változásaira reagáló, „érző” anyagokat fejlesztettek. Az anyagok még az elektromos alkatrészeket megsemmisítő extrém közegekben, sugárzásban, hőségben és óriási nyomás mellett is működőképesek.
Lego kockákhoz hasonlóan, a printelt logikai kapuk bármilyen konstruált anyagba beágyazhatók, és eleve úgy programozzák őket, hogy a környezeti változásokra fizikai formájuk módosulásával válaszoljanak. A módosuláshoz semmiféle elektromosságra nincs szükségük.
„Ha logikai kapukat ágyazunk egy anyagba, az anyag érzékelni fog valamit a környezetből. Az elképzelés, hogy intelligens legyen, kontrolláltan és pontosan válaszoljon” – magyarázza a kutatást vezető Andy Pascal.
Mechanikus logikai kapuk például Mars- és Vénusz-járókban, atomerőműveket vizsgáló robotokban, vagy nukleáris és elektromágneses hatásokat túlélni hivatott alacsony fogyasztású komputerekben lehetnek hasznosak. Elektronikus eszközök ezekben a közegekben tönkremennének.
A hajlítható kapuk stimulálás hatására mechanikai logikai számításokat külső áramforrás nélkül végző, sokféle konfigurációvá állhatnak össze. A kapuk külső átalakító bináris jelére lépnek működésbe, mozgás keletkezik, amellyel az összes kaput érintő dominóhatás eredményeként, mindegyiknek megváltozik az alakja.
A mikronszint alatti méretű kapukat kétfotonos sztereolitográfia 3DP technikával állítják elő. A kutatók bizakodnak, hogy technológiájukat személyre szabható, biztonságos irányítórendszerekhez (is) fogják használni.
„Munkánk egyik előnye, hogy az eredeti terv tetszés szerint méretezhető. A mikron alatti mérettartománytól a legmasszívabb méretig bármi kivitelezhető vele, és a prototípus is gyorsan elkészül. 3D nyomtatás nélkül nagyon nehéz feladat lenne” – összegez Pascal.
