Компьютер горячего льда: Кристаллый вычислений
Название ацетата натрия может казаться чем-то из далекой от реальности органической химии. А между тем, с этим веществом, так или иначе, сталкивался каждый. Он широко используется в текстильной промышленности, производстве красителей и синтетической резины. Он используется в качестве консерванта в пищевых продуктах под наименованием «пищевая добавка Е262».
Наконец, ацетат натрия входит в состав «химических грелок», знакомых многим туристам и дачникам. Там он присутствует в виде перенасыщенного водного раствора, который при комнатной температуре остается в жидкой фазе, но в любой момент готов начать переходить в твердую кристаллическую форму «горячего льда». При необходимости, мы нажимаем на металлический диск грелки, в растворе образуется центр кристаллизации — и «горячий лед» проявляет своей главное свойство. Он быстро твердеет, выделяя значительное количество тепла.
Словом, ацетат натрия — вещество, полное всяких интересных и полезных свойств. Использовать его, как оказалось, можно для создания очень оригинального... «химического компьютера». Именно это удалось британскому профессору Эндрю Адамацки (Andrew Adamatzky): собрать вычисляющее устройство, состоящее полностью из ацетата натрия. Напомним, что этот остроумный автор уже фигурировал в наших публикациях, когда мы рассказывали о его невероятном предложении собрать робота из живых слизевиков («Роботизированная слизь»).
«Химический» же компьютер базируется на идее о том, что для произведения вычислений можно использовать фронт кристаллизации перенасыщенного раствора ацетата натрия. Ввод данных осуществляется внесением в определенные участки раствора центров кристаллизации. Инертные кремниевые направляющие служат для контроля за направлением кристаллизации и создания логических элементов И и ИЛИ. Результаты вычислений получаются, исходя из данных о фронте кристаллизации, форме и размерах получившихся кристаллических структур.
По словам Эндрю Адамацки, его устройство уже с успехом решило несколько несложных вычислительных задач — в том числе, по поиску выхода из лабиринта.
Хотя, конечно, такой компьютер далеко не идеален. Следить за фронтом кристаллизации — достаточно сложная технически задача, и зачастую он из-за всевозможных случайностей остается просто круговым. Другими словами, «химический компьютер» попросту «зависает», демонстрируя бессмысленно наросшие кристаллы — своего рода «синий экран смерти».
По информации physics arXiv blog