Компьютеры и вода обычно не совместимы друг с другом, но только не в лаборатории Ману Пракаша (Manu Prakash), доцента биоинженерии в Стэнфордском университете. Вместе со своими студентами он сконструировал синхронный компьютер, который работает используя уникальную физику движущихся капель.

Разработка компьютера заняла почти десять лет. Идея пришла Пракашу ещё в его бытность студентом. В итоге, ему удалось воплотить её в жизнь, используя знания гидродинамики и компьютерной техники.

В этом компьютере используются капли из ферромагнитной жидкости — фактически, это маленькие жидкие магниты. Капли сделаны путём добавления в воду магнитных наночастиц. Они находятся во вращающемся магнитном поле, которое работает как генератор тактовых импульсов, синхронизируя все капли.



По своей универсальной природе, компьютер на каплях жидкости, теоретически, может выполнять все те же логические операции, что и обычный электронный компьютер, хотя и с заметно меньшей скоростью. Тем не менее, разработчики выражают довольно амбициозные планы по поводу своего детища.

«У нас уже есть цифровые компьютеры для обработки информации. Наша цель не конкурировать с электронными машинами или запускать текстовый редактор на этом, — говорит Ману Пракаш. — Наша цель в создании полностью нового класса компьютеров, которые могут точно контролировать и манипулировать физической материей. Представьте, если вы запускаете ряд вычислений, где не только обрабатывается информация, но осуществляются алгоритмические манипуляции также и с физическим веществом. Мы только что сделали это возможным в мезомасштабном виде».



Возможность точно контролировать капли через жидкостные вычисления может пригодиться в разных областях, от биологии до химии. Например, такой компьютер может играть роль мини-лаборатории. Вместо тестирования реактивов в громоздких пробирках, каждая капля может нести в себе специфический химикат и сама себе будет пробиркой, а управление каплями обеспечивает беспрецедентный уровень контроля над такой «лабораторией».

Научная работа «Synchronous universal droplet logic and control» опубликована в журнале Nature Physics, DOI: 10.1038/nphys3341 (зеркало).