超级计算机里面的黑科技（酷这个计算机）

文章：大数据文摘

计算机的基础是什么？

硅芯片？

不一定，尽管目前主流的计算机产品绕不开硅芯片，但是从本质来说，现代计算机的基础是逻辑——0和1，二进制统治一切。

所以说，一切可以表达0和1的东西，都可以作为计算机的基础。

莱斯大学的一个团队就探索了一种新型的计算机系统，这个计算机没有采用一点电子元器件，而是用一种织物做成了一个个气囊，气囊的高压代表1，气囊的低压代表0，导管中气流的流动就等于电流的流动。

然后，他们还利用这些织物做成了一件夹克，这样，你就拥有了一件可以计算的衣服。

这项技术的灵感起源于冷战时期的国防应用，当时工程师们设计了基于空基的逻辑设备，这样敌人就无法使用电磁脉冲干扰它们。

01 能够自动戴帽摘帽

还能帮助提重物

说起自家的这款“计算机外套”，莱斯大学的机械工程师丹·普雷斯顿(Dan Preston)非常得意：

“它可以执行逻辑运算，而不需要电子设备。”

具体来说，只需按一下按钮，夹克就可以升起或放下自己的引擎盖，因为还包含一个简单的1位内存，用于存储引擎盖的状态。或者，正如普雷斯顿所说，这是“基于纺织品的设备中的非电子的耐用逻辑”。

正如开头所说。这款夹克不包含任何半导体芯片，没有电池。普雷斯顿和他的团队将一些商用尼龙塔夫绸织物切成小块，并将它们粘在一起，形成约有名片一半大小的气囊。

他们用柔软的小管子将气囊连接起来，并将它们嵌入夹克中。按下夹克上的按钮，就可以控制空气从装有二氧化碳的罐中流过这些气囊。气囊折叠和展开形成扭结，使帽子上的动力气囊充气或放气，让帽子戴上或者摘下。

你可能觉得，这不就充气和放气么？

并没有这么简单，你并不是像捏一个气球一样，把气从一个气球挤到另一个气球，而是在按下按钮后，由很多小气囊组成的“计算机”，经过计算让帽子上的气囊自动充气和放气。

因此，这种夹克属于“软机器人”的范畴，它更像一个由橡胶、硅胶或织物等柔性材料制成的自动化、可编程的机器。

除了做这件夹克，他们还做了一件衬衫，可以帮助人们在肩关节处抬起胳膊，该衬衫包含在躯干上的气囊，在手臂下面泵一个手风琴般的风箱，按一下按钮，就能帮助残疾人抬起手臂。

02 尽管现在只有1位存储

未来前景不错

遗憾的是，这将夹克计算机的内存目前只有1位，也就是说，它只能记住0和1两种状态。

计算速度上，这将夹克每秒钟也只可以执行一次逻辑运算，而我们平时用的电脑每秒钟的运算量超过10亿次。

实际上，这意味着目前的夹克计算机只能执行简短的命令序列。

正是由于这种逻辑的速度以及其他一些工程上的挑战，张说他认为这些基于纺织品的机器人需要5到10年才能达到商业上的成熟。

不过，普雷斯顿的团队已经设计了一些组件，以便未来的设备能够将它们组合起来，执行更复杂的计算任务。

例如，未来的夹克可能包含一个温度传感器。“我们可以模仿电子计算机的任何功能，”普雷斯顿说。“当然，这可能需要更长的时间，但这在物理上是可能的。”

尽管这种织物计算机的精度通常不如硬质合金，但它们的触觉更温和。换句话说，软体机器人应该更容易和安全地融入人类的日常活动，人们穿着这种设备不会觉得不舒服。

此外，织物计算机比基于半导体的计算机更有弹性。

为了测试这件夹克的坚固性，研究小组用一辆丰田皮卡碾压了气囊，这种情况下气囊完好无损。

对于这一研究“我真的很高兴看到人们在可穿戴设备的前沿领域取得了突破性的进展。”威斯康星大学麦迪逊分校的机械工程师迈克尔•韦纳(Michael Wehner)说。

韦纳还表示，该团队使用的织物和空基逻辑，也被称为气动逻辑，是特别新颖的，而其他的可穿戴设备，比如Fitbit和 Apple Watch，通常只是“对传统设备的适度改造”。

该团队希望以后能够扩大规模。普雷斯顿表示，他们正处于组建一家公司，向消费者提供这项技术的早期成果。他们还想在临床试验中测试这些服装的安全性，这样人们就可以在医疗环境中使用它们。

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https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202118119#acknowledgments

https://www.wired.com/story/fabric-nylon-computer-jacket-disability-aid/