No puede usarse con software convencional ni desafía a las computadoras electrónicas, pero prueba la teoría de que es posible mantener un dispositivo de cómputo funcionando en forma perpetua. Además, la computadora de agua es capaz de manipular materia física algorítmicamente, al mismo tiempo que procesa información.
Si bien su velocidad de procesamiento es muy inferior a la de una computadora electrónica convencional, la computadora impulsada con gotas de agua en movimiento puede, en teoría, llevar a cabo las mismas operaciones. Eso es lo que dice un equipo de investigación de la Universidad de Stanford. Bjorn Carey, vocero del equipo, señala que el sistema “combina dinámica de fluidos con un elemento fundamental en la ciencia de la computación: un reloj operativo”.
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La computadora hidráulica fue descripta en el artículo “Synchronous universal droplet logic and control”, publicado en la revista Nature Physics. Los co-autores son Georgios Katsikis, James S. Cybulski y Manu Prakash, todos ellos de la Universidad de Stanford.
“Las gotas de agua son un material fascinante, puesto que son una pequeña bolsa: se puede colocar cualquier cosa en ellas”, dijo Prakash. Para hacer funcionar a su computadora hidráulica, el equipo de investigación agregó minúsculas cantidades de nanopartículas magnéticas en las gotas de agua antes de colocarlas en una especie de laberinto de Pac-Man en miniatura, conteniendo barras de hierro minúsculas. La estructura se llenó de aceite y se cubrió de ambos lados con placas de vidrio. Luego se encendió un campo magnético.
“Cada vez que se cambia el campo magnético, la polaridad de las barras se revierte, llevando a las gotas magnetizadas en una nueva y predeterminada dirección, al igual que los autos en las pistas con guías (slot cars)”, dijo Carey. “Cada rotación del campo magnético cuenta como un ciclo de reloj, como la manecilla grande de un reloj dando una vuelta completa en el cuadrante, y cada gota avanza exactamente un casillero con cada ciclo”.
“Una cámara registra las interacciones entre las gotas individuales, permitiendo observar en tiempo real la ocurrencia del cómputo”, agregó el investigador. “La presencia o ausencia de una gota representa los 1s y 0s del código binario, y el reloj asegura que todas las gotas se muevan en perfecta sincronía. El sistema puede correr en forma virtualmente perpetua sin producir errores”.
Mary Beth Griggs, escritora de Popular Science, dijo que “la esperanza es que un día esas pequeñas gotas puedan funcionar como tubos de ensayo, analizando componentes químicos o biológicos más rápidamente y más fácilmente que mediante cualquier tecnología de laboratorio”.
El objetivo del trabajo de investigación no es competir con las computadoras electrónicas o correr aplicaciones de productividad personal, explicó Prakash. “Nuestro objetivo es construir una clase completamente nueva de computadora que pueda controlar y manipular con precisión la materia física. Imaginen que pueden correr un conjunto de operaciones de cómputo con las que no sólo se procesa información, sino que también la materia física es manipulada algorítmicamente. Hemos hecho esto posible en una escala diminuta”.
Prakash indicó que el equipo planea crear una herramienta de diseño para que los circuitos de gotas de agua estén disponibles públicamente. “Estamos muy interesados en involucrar a cualquiera que quiera participar, para permitir que todos diseñen nuevos circuitos basados en los bloques de construcción que describimos en este paper o en nuevos bloques”, explicó Prakash. “Cualquiera puede inmediatamente combinar estos circuitos para formar un complejo procesador de gotas sin control externo; algo que anteriormente era un difícil desafío”.
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