Feito de molas e parafusos, computador mecânico não precisa de eletricidade

Computador mecânico

Os computadores mecânicos têm estado por aí há algum tempo, dentro do florescente campo das arquiteturas alternativas de computação.

Eles não conseguiriam competir com os computadores eletrônicos, mas poderão vir a ocupar nichos importantes, como um processador mecânico que resiste à radiação de um reator nuclear.

Agora, Faten Ardat e um grupo de estudantes da Universidade de Siracusa e da Faculdade St Olaf, nos EUA, construíram um computador usando apenas componentes mecânicos e que realiza cálculos simples sem depender de eletricidade ou baterias – tudo é feito manualmente, “a manivela” por assim dizer.

Na verdade, a equipe usou materiais comuns, como molas e barras de aço, para criar três máquinas computacionais mecânicas, capazes de realizar operações lógicas simples. A primeira conta quantas vezes é puxada para frente e para trás; a segunda informa se o número de vezes que foi acionada é par ou ímpar; e a terceira consegue memorizar se recebeu uma força média ou forte em seu acionamento.

A ideia é demonstrar que computadores mecânicos podem ser uma alternativa viável aos computadores convencionais em ambientes hostis, como temperaturas extremas ou exposição a produtos químicos corrosivos ou radiação – ao menos em situações onde cálculos simples são suficientes para executar o trabalho.

Histerons

Em vez de transistores, os blocos fundamentais dos computadores mecânicos são chamados histerons, um termo derivado do conceito de histerese, uma propriedade em que a resposta do sistema depende não apenas de sua entrada atual ou das condições externas, mas também de seu histórico ou dos seus estados passados, uma espécie de memória.

Na prática, há um retardo na resposta em relação a um estímulo, e os histerons são os componentes individuais explicativos dessa “demora” na reação às mudanças em seu ambiente.

A exemplo dos materiais não vivos que têm memória, aprendem e reagem ao ambiente, é possível usar essas unidades elementares para responder a estímulos mecânicos de maneiras precisas e direcionadas. Nos três casos demonstrados agora, o estímulo mecânico é o mero acionar manual de uma barra mecânica.

“Nossos resultados representam um passo importante para o desenvolvimento de materiais capazes de perceber o ambiente, tomar decisões e reagir,” disse o professor Joey Paulsen. “Frequentemente chamados de materiais inteligentes, o que aprendemos pode ajudar a melhorar a vida das pessoas, possibilitando próteses mais responsivas ou ambientes táteis.”

A ideia agora é se concentrar nas possibilidades de escalabilidade da tecnologia e da verificação de suas limitações. Em termos de funcionalidade, a equipe pretende estudar como o estado de um rotor afeta sua interação com um segundo rotor e, potencialmente com um terceiro, de modo a criar computações mais complexas.