感知材料：LLNL打印环境直观逻辑门
很容易忘记计算机在巴贝奇时代的样子。带齿轮和活动部件的大型物理系统。虽然这种形式的机械计算已经消失，但LLNL的研究人员正从中汲取灵感，从而开发新技术。通过将旧式逻辑门与增材制造相结合，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室创造了“感知材料”，可以应对周围环境的变化。结果，逻辑门在普通计算机无法实现的情况下，即高辐射、热或压力环境中茁壮成长。
根据首席研究员Andy Pascal的说法：“如果你将逻辑门嵌入到材料中，那么这种材料就能感知到它的环境。这是一种提供响应材料的方式；我们喜欢把它称为一种感知材料，这可能会对温度、压力等产生复杂的反应。这个想法是超越智能的。它以可控、精确的方式响应。”
创造这种感知材料需要微增材制造和强烈的分辨率。每个门都有“弯曲”的部分组成，其行为类似于开关。弯曲链连在一起，并且响应于某些刺激，触发其构型的改变。这些变化是可编程的，它们可以在没有外部电源的情况下执行机械逻辑计算。
这些门因位移而运行。它们接收的信号是二进制的，从传感器发出的信号。这可以是来自光缆的压力脉冲或光脉冲，这将使它们执行计算。它们将结果解释为运动，并且链条继续穿过所有的门，从而在物理上改变设备的形状。
创建元材料机械计算机
研究人员能够通过调整弯曲度来微调有感知材料的反应。尽管如此，令人惊讶的是，他们使用了相对简单的热塑性材料，即ABS。他们甚至使用Solidworks制作模型，并使用Stratasys F370 ABS（ABS-M30）进行打印。
这些感知材料的想法类似于4D打印，它们具有类似的应用。虽然4D打印已经有了有趣的用途，但它们很少这么复杂。使用这些感知材料进一步研究可以帮助创建非常有趣的结构。机械逻辑门虽然没有普通计算机那么强大，但在发送到外太空的流动站中可能会很有用。它们还可以作为具有核或电磁干扰能力的低功率计算机。通常情况下，计算机无法在这些条件下生存。然而，不仅逻辑门能够存活，它们甚至可以利用刺激来获得优势。
Pascall说：“我们设计的好处在于它的规模不受限制。我们可以按几微米的顺序缩小到您需要的大小，并且可以快速制作原型。如果没有3D打印，这将是一项困难的任务。”