【美國科學家發明通過空氣運算的微處理器】
本帖最後由 方格 於 2012-5-26 22:06 編輯 <br /><br /><P align=center><STRONG><FONT size=5>【<FONT color=red>美國科學家發明通過空氣運算的微處理器</FONT>】</FONT></STRONG></P><P><STRONG></STRONG> </P>
<P align=center><STRONG>圖:空氣的流通可以執行資料運算</STRONG></P>
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<P align=center><BR><BR><STRONG>圖:8位元空氣微處理器結構圖</STRONG></P>
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<P><BR>目前除了標準電子電腦,人類還沒有其他更快捷的方法進行運算(除了一種用大腸桿菌進行運行的概念電腦之外)。</STRONG></P>
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<P><STRONG>不過美國科學家發明了一種新型的微處理器,該處理器僅通過空氣的進出就可以實現資料的運算。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>這種運算方法是由美國密歇根大學安娜堡分校的李明松(Minsoung Rhee,音譯)和馬克•伯恩斯(Mark Burns)發明的。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>整個微型處理器由很多複雜的路線和閥門組成(見圖片說明)。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>其工作原理是通過空氣流進或流出閥門來對二進位信號處理,吸入空氣表示0,釋放空氣表示1。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>在微型處理器氣室的下方有一個空氣管道,管道採用具有彈性的不滲透膜與線進行路隔離。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>科學家們通過改變流經空氣管道的空氣流量來帶動氣室氣壓的變化,從而最終達到控制閥門的目的。</STRONG></P>
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<P><STRONG>當氣室氣壓較低時,就會有空氣從管道進入,從而帶動不滲透膜向上前推,關閉閥門,這樣就能阻止二進位信號流過處理器的接點。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>相反,當空氣從氣室排除時,不滲透膜向下運動,閥門重新打開。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>這樣,二進位信號就會流向處理器接點。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>兩位元研究人員運用這種方式得到了多種的邏輯門、觸發器和移位暫存器。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>他們將這些關聯在一起,最終發明了這種由空氣控制的8位元微處理器。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>這種微機能處理的最長離散資料為8位元二進位數字,和上個世紀80年代使用的處理器很類似(如Nintendo娛樂系統)。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>馬克•伯恩斯表示,“這種空氣處理器的功能遠不止運算資料這麼簡單。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>它對一些尖端實驗室晶片的改進也很有幫助。改進後的晶片將能夠自動完成一系列複雜的化學任務,或者對疾病和DNA進行測試,以及一些其他的實驗室工作”。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>不過,馬克•伯恩斯也指出,這種新型的微流體裝置還沒有應用到實際生活中,因為整個專案需要大量的資金,而且一些晶片和元件非常昂貴。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>雖然採用邏輯電路可以降低運行成本,但是目前大多數微流體裝置時不帶電子元件的,而在設備上安裝標準的電子閥又需要使用全新的製造工藝。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>目前已經許多微流控系統採用了氣動閥來控制液流,因為使用氣動控制電路要相對簡單省錢。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>雖然該設備要求晶片外的環境必須是真空的,但該微處理器的體積非常小,所需真空環境是可通過手泵來獲得。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>英國倫敦帝國學院微流體專家安德魯•德梅洛(Andrew de Mello)認為,對於發展中國家而言,簡易操作法可讓微流控設備更加實用。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>他表示:“真空可通過手泵產生,表明這些設備的功率很低,適宜偏遠地區使用。”</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>本文轉自:</STRONG><A href="http://post.discovery.tom.com/s/E4000AEB972.html"><STRONG>http://post.discovery.tom.com/s/E4000AEB972.html</STRONG></A></P>
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