?計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)是什么？

硅芯片？

不一定，盡管目前主流的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品繞不開硅芯片，但是從本質(zhì)來說，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)是邏輯——0和1，二進(jìn)制統(tǒng)治一切。

所以說，一切可以表達(dá)0和1的東西，都可以作為計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。

萊斯大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)就探索了一種新型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這個(gè)計(jì)算機(jī)沒有采用一點(diǎn)電子元器件，而是用一種織物做成了一個(gè)個(gè)氣囊，氣囊的高壓代表1，氣囊的低壓代表0，導(dǎo)管中氣流的流動(dòng)就等于電流的流動(dòng)。

然后，他們還利用這些織物做成了一件夾克，這樣，你就擁有了一件可以計(jì)算的衣服。

這項(xiàng)技術(shù)的靈感起源于冷戰(zhàn)時(shí)期的國防應(yīng)用，當(dāng)時(shí)工程師們設(shè)計(jì)了基于空基的邏輯設(shè)備，這樣敵人就無法使用電磁脈沖干擾它們。

能夠自動(dòng)戴帽摘帽，還能幫助提重物

說起自家的這款“計(jì)算機(jī)外套”，萊斯大學(xué)的機(jī)械工程師丹·普雷斯頓(Dan Preston)非常得意：

“它可以執(zhí)行邏輯運(yùn)算，而不需要電子設(shè)備。”?

具體來說，只需按一下按鈕，夾克就可以升起或放下自己的引擎蓋，因?yàn)檫€包含一個(gè)簡單的1位內(nèi)存，用于存儲引擎蓋的狀態(tài)。或者，正如普雷斯頓所說，這是“基于紡織品的設(shè)備中的非電子的耐用邏輯”。

正如開頭所說。這款?yuàn)A克不包含任何半導(dǎo)體芯片，沒有電池。普雷斯頓和他的團(tuán)隊(duì)將一些商用尼龍塔夫綢織物切成小塊，并將它們粘在一起，形成約有名片一半大小的氣囊。

他們用柔軟的小管子將氣囊連接起來，并將它們嵌入夾克中。按下夾克上的按鈕，就可以控制空氣從裝有二氧化碳的罐中流過這些氣囊。氣囊折疊和展開形成扭結(jié)，使帽子上的動(dòng)力氣囊充氣或放氣，讓帽子戴上或者摘下。

你可能覺得，這不就充氣和放氣么？

并沒有這么簡單，你并不是像捏一個(gè)氣球一樣，把氣從一個(gè)氣球擠到另一個(gè)氣球，而是在按下按鈕后，由很多小氣囊組成的“計(jì)算機(jī)”，經(jīng)過計(jì)算讓帽子上的氣囊自動(dòng)充氣和放氣。

因此，這種夾克屬于“軟機(jī)器人”的范疇，它更像一個(gè)由橡膠、硅膠或織物等柔性材料制成的自動(dòng)化、可編程的機(jī)器。

除了做這件夾克，他們還做了一件襯衫，可以幫助人們在肩關(guān)節(jié)處抬起胳膊，該襯衫包含在軀干上的氣囊，在手臂下面泵一個(gè)手風(fēng)琴般的風(fēng)箱，按一下按鈕，就能幫助殘疾人抬起手臂。

盡管現(xiàn)在只有1位存儲，未來前景不錯(cuò)

遺憾的是，這將夾克計(jì)算機(jī)的內(nèi)存目前只有1位，也就是說，它只能記住0和1兩種狀態(tài)。

計(jì)算速度上，這將夾克每秒鐘也只可以執(zhí)行一次邏輯運(yùn)算，而我們平時(shí)用的電腦每秒鐘的運(yùn)算量超過10億次。

實(shí)際上，這意味著目前的夾克計(jì)算機(jī)只能執(zhí)行簡短的命令序列。

正是由于這種邏輯的速度以及其他一些工程上的挑戰(zhàn)，張說他認(rèn)為這些基于紡織品的機(jī)器人需要5到10年才能達(dá)到商業(yè)上的成熟。

不過，普雷斯頓的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)了一些組件，以便未來的設(shè)備能夠?qū)⑺鼈兘M合起來，執(zhí)行更復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。

例如，未來的夾克可能包含一個(gè)溫度傳感器?！拔覀兛梢阅７码娮佑?jì)算機(jī)的任何功能，”普雷斯頓說?！爱?dāng)然，這可能需要更長的時(shí)間，但這在物理上是可能的?！?/p>

盡管這種織物計(jì)算機(jī)的精度通常不如硬質(zhì)合金，但它們的觸覺更溫和。換句話說，軟體機(jī)器人應(yīng)該更容易和安全地融入人類的日?；顒?dòng)，人們穿著這種設(shè)備不會覺得不舒服。

此外，織物計(jì)算機(jī)比基于半導(dǎo)體的計(jì)算機(jī)更有彈性。

為了測試這件夾克的堅(jiān)固性，研究小組用一輛豐田皮卡碾壓了氣囊，這種情況下氣囊完好無損。

對于這一研究“我真的很高興看到人們在可穿戴設(shè)備的前沿領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展。”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的機(jī)械工程師邁克爾?韋納(Michael Wehner)說。

韋納還表示，該團(tuán)隊(duì)使用的織物和空基邏輯，也被稱為氣動(dòng)邏輯，是特別新穎的，而其他的可穿戴設(shè)備，比如Fitbit和 Apple Watch，通常只是“對傳統(tǒng)設(shè)備的適度改造”。

該團(tuán)隊(duì)希望以后能夠擴(kuò)大規(guī)模。普雷斯頓表示，他們正處于組建一家公司，向消費(fèi)者提供這項(xiàng)技術(shù)的早期成果。他們還想在臨床試驗(yàn)中測試這些服裝的安全性，這樣人們就可以在醫(yī)療環(huán)境中使用它們。

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https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202118119#acknowledgments

https://www.wired.com/story/fabric-nylon-computer-jacket-disability-aid/