Механические компьютеры, в отличие от традиционных электронных, работают за счет механических компонентов, таких как рычаги или шестерни. Новый компьютер, разработанный командой под руководством доцента Джи Иня, использует кубы размером 1 см, которые могут находиться в нескольких стабильных состояниях. Это позволяет передавать данные, изменяя высоту каждого куба. Система может фиксировать не только бинарные значения 0 и 1, но и более сложные состояния, такие как 2, 3 и 4, что открывает путь к многоуровневому вычислению.

Основные элементы нового компьютера — функциональные блоки, состоящие из 64 кубов. Кубы соединены эластичной лентой, которая позволяет изменять их конфигурацию, когда на структуру воздействуют физически. Это напоминает японское искусство кригами, где бумагу режут и складывают, создавая трехмерные объекты. В данном случае, принципы кригами были применены к трехмерным полимерным материалам.

Для редактирования данных пользователи тянут за края структуры, растягивая ленту и изменяя положение кубов. После завершения изменения конфигурации лента сжимается, фиксируя кубы и данные на месте. Это также позволяет создавать трехмерные механические системы шифрования и дешифрования, где определенная конфигурация кубов может служить в качестве пароля.

Первый автор исследования, Янбин Ли, отмечает, что использование этой технологии значительно увеличивает плотность информации. «Простая структура из девяти функциональных блоков имеет более 362 000 возможных конфигураций,» — говорит Ли. Поэтому у кригами-компьютера есть потенциал для хранения большого объема данных и выполнения сложных вычислений.

Одним из главных преимуществ уникального аппарата является его устойчивость к уязвимостям, которым подвержены электронные системы, таким как электромагнитные импульсы и удаленные атаки хакеров. Кроме того, отсутствие необходимости в электроэнергии делает его практически не требующим обслуживания и экономически выгодным.

Джи Инь и его команда планируют дальнейшие исследования и сотрудничество с другими учеными для разработки кодов, которые смогут максимально эффективно использовать потенциал этой технологии. Они также рассматривают возможность применения кригами-структур для создания тактильных систем, отображающих информацию в трехмерном контексте.