Metamaterial sabe contar até 10 sem nenhum circuito

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/07/2023

O metamaterial propriamente dito é a espuma recortada em verde. A estrutura em preto é o "apertador".
[Imagem: Leiden University]

Metamaterial mecânico

Este material é tão simples quanto possa ser um pedaço de borracha recortado.

Mas ele sabe contar até 10 sem necessitar de nenhum circuito computacional: Basta ir apertando-o que ele conta corretamente.

Se você acha que contar até 10 não é grande vantagem, vários pedaços dele podem ser conjugados para fazer contagens mais complexas.

O bloco de borracha é um exemplo de metamaterial mecânico, um material cujas propriedades são determinadas não por sua composição química, como os materiais naturais, mas por sua estrutura.

Quando você aperta o bloco pela primeira vez, todas as barras dobram para a esquerda, exceto a primeira, que dobra para a direita, indicando um "1".

"Essa primeira barra então empurra o próximo par para a direita, e se repete uma posição adiante cada vez que você pressiona o material. É assim que o material conta até 10," explica Lennard Kwakernaak, da Universidade Leiden, nos Países Baixos.

As barras finas dobram-se em sequência, marcando a contagem.
[Imagem: Leiden University]

Metamaterial contador

A equipe trabalha com metamateriais mecânicos há vários anos, já tendo inclusive usado-os para demonstrar um novo fenômeno da física.

Há dois anos, eles descobriram que dava para começar a pensar em um computador com bits feitos de borracha. Este novo experimento leva o conceito adiante, permitindo contar.

"Ao longo do caminho, descobri que você pode causar diferentes reações na borracha empurrando com diferentes níveis de força. Experimentando isso, consegui fazer um metamaterial que só conta até o fim se você o empurrar na ordem certa, com a quantidade certa de força," explicou Kwakernaak.

Um possível uso para esse contador de borracha é contar carros de diferentes classes de peso passando sobre uma ponte, ou um pedômetro, por exemplo, porque você pode fazer o metamaterial do tamanho que quiser.

A grande vantagem é que esses metamateriais mecânicos são baratos, robustos e de baixa manutenção. Isso os torna interessantes para todos os tipos de aplicações. "É difícil dizer exatamente quais serão, mas sempre encontramos um propósito para novos materiais como este. Por exemplo, pesquisas anteriores sobre um material que se dobra como origami inspiraram a dobragem de painéis solares em um satélite," disse Kwakernaak.

Computação mecânica

A computação sem eletrônicos, ou computação mecânica, continua na agenda da equipe.

Para isso, eles pretendem criar uma estrutura ainda mais complicada, onde haja interação entre vizinhos não apenas em uma direção, mas em um plano. "Na verdade, isso seria um computador simples," disse Kwakernaak.

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