Forskare har publicerat ett papper som visar det första laboratorieexperimentet för att använda flytande marmor för att skapa kollisionsbaserad beräkning inom forskning.

Pappret, med titeln "Liquid Marble Interaction Gate for Collision-Based Computing" publiceras av Elsevier i Material idag . Forskningen leds av professor Andy Adamatzky och Dr Ben De Lacy Costello.

Flytande marmor (LM) är flytande droppar som är inkapslade i en beläggning av hydrofoba partiklar (dvs som inte gillar vatten), såsom pulverformig metall eller andra material. Vid beläggning, dropparna är inneslutna och kan användas för att flytta runt eller manipulera mycket små vätskemängder (10 mikroliter), medan reaktionerna delas upp i dropparna.

Dr Ben De Lacy Costello förklarar de flytande kulorna, "Hur flyttar vi en droppe vatten från en plats till den andra? Bladlöss har utvecklat sin egen metod - de producerar en sockerhaltig lösning som de täcker i ett klibbigt vax, vilket gör att de kan flytta vätskan runt.

"Forskare som använder mikrofluidik för medicinska applikationer behandlar vanligtvis ytan för att göra den hydrofob så att vattendropparna rör sig fritt över ytan, men andra forskare som arbetar med denna teknik behandlar dropparna själva, liknar bladlöss, genom att täcka dem i hydrofoba partiklar som skapar flytande marmor. "

Forskare vid University of the West of England, (UWE Bristol) som arbetar inom okonventionell dator har experimenterat med LM som beräkningsmetod, som en del av sin forskning utvecklar metoder för informationsbehandling och beräkning av fysiska, kemiska och biologiska system.

Professor Andy Adamatzky förklarar, "Vi undrade om dessa bollliknande föremål kan användas för fysisk beräkning genom att få dem att kollidera med varandra, så vi kan göra rätt kretsar? Inspirerad av datorkoncept som involverar kolliderande sfärer, vår forskning syftar till att göra fysiska datorer baserade på flytande marmor. Detta tillvägagångssätt gör att kulor kan levereras till specifika platser genom kontrollerade kollisioner mellan marmorerna.

"Detta är viktigt eftersom dessa kulor levererar en kemisk eller till och med biologisk last. Våra kollisionsbaserade datorsystem styr vad som händer med lasten, vissa kollisioner med hög hastighet gör att marmor smälter samman och innehållet blandas med möjligheten att starta reaktioner och tillverka nya produkter, andra kollisioner leder bara de enstaka kulorna till sina slutdestinationer. "

Teamet använde LM:erna för att skapa ett experiment inom kollisionsbaserad databehandling, använder skärningspunkten mellan LM:erna som en logisk grind. LM:er med en elektromagnetisk beläggning installerades för att röra sig i en ram och när de kolliderade inträffade en beräkning. LM:erna ges informationsvärden och där en signal interagerar är detta en logisk grind - liknande de logiska funktioner som är inneboende i konventionell beräkning.

Professor Adamatzky säger, "Vårt experiment visar möjligheterna att skapa alternativa databehandlingar med hjälp av LM för att skapa logiska grindar. Datorenheterna vi tillverkade med LM är helt mekaniska, och har fördelarna med att inte kräva någon specialkunskap för att fungera. Prototyperna kommer att vara enkla, hållbar och billig att tillverka. "

Även om det fortfarande är i ett mycket tidigt skede, detta experiment visar kapaciteten för en helt ny beräkningsform, som använder materialets medfödda förmågor för att fatta beräkningsbeslut.