การขับรถบรรทุก

วิศวกรเครื่องกลที่ George R. Brown School of Engineering แห่งมหาวิทยาลัยไรซ์ กำลังทดลองแนวคิดเกี่ยวกับขนาดด้วยชุดคอมพิวเตอร์นิวเมติกส์ที่ใช้สิ่งทอซึ่งมีความสามารถในการลอจิกดิจิทัล หน่วยความจำออนบอร์ด และการโต้ตอบกับผู้ใช้ "ตรรกะดิจิทัลของไหล" ของแล็บใช้ประโยชน์จากวิธีที่อากาศไหลผ่านชุดช่อง "หักงอ" เพื่อสร้างบิต 1 และ 0 ในความทรงจำของคอมพิวเตอร์ แนวคิดคือการให้ลอจิกเกตที่ใช้สิ่งทอดังกล่าวสนับสนุนแอคทูเอเตอร์แบบนิวเมติก โดยอาจใช้ร่วมกับระบบเก็บเกี่ยวพลังงานที่พัฒนาโดยห้องแล็บเพรสตัน เพื่อช่วยผู้ที่มีข้อจำกัดในการทำงานกับงานประจำวัน งานวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจาก National Science Foundation CAREER Award ล่าสุดปรากฏในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences Preston กล่าวว่าสิ่งทอที่ใช้ลอจิกของห้องปฏิบัติการสามารถผลิตได้จำนวนมากโดยใช้กระบวนการผลิตเสื้อผ้าที่มีอยู่และมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะทนทานต่อการใช้งานในชีวิตประจำวัน นักวิจัยอ้างว่าประตูแบบฝังนั้นทั้งสะดวกสบายและแข็งแรงพอที่จะ ขับรถบรรทุก ผ่านโดยไม่ทำให้ประตูเสียหาย (และพวกเขาก็พิสูจน์แล้ว) "แนวคิดในการใช้ของไหลเพื่อสร้างวงจรลอจิกดิจิทัลไม่ใช่เรื่องใหม่" เขากล่าว "และในความเป็นจริง ในทศวรรษที่ผ่านมา ผู้คนได้มุ่งไปสู่การใช้ตรรกะของไหลในวัสดุที่อ่อนนุ่ม เช่น อีลาสโตเมอร์ แต่จนถึงตอนนี้ ยังไม่มีใครนำขั้นตอนนี้ไปใช้ในวัสดุที่เป็นแผ่น ซึ่งเป็นความสำเร็จที่ต้องออกแบบใหม่ แนวทางทั้งหมดตั้งแต่หลักการแรก" ห้องปฏิบัติการทดสอบตรรกะบนอุปกรณ์ที่ช่วยให้ผู้ใช้เคลื่อนไหวร่างกาย และระบบในการยกและลดระดับฮู้ดด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า เพื่อควบคุมอุณหภูมิ "เราคิดว่ามีหลายวิธีที่สามารถดำเนินการเพื่อช่วยให้ผู้คนทำกิจกรรมประจำวันได้" เพรสตันกล่าว “หนึ่งในประเด็นต่อไปที่เรากำลังพิจารณาคือการรับรู้เจตนา ทันทีที่ผู้สวมใส่เริ่มดำเนินการ เราก็สามารถให้ความช่วยเหลือสำหรับการกระทำที่เหลือได้ "ตัวอย่างเช่น คุณอาจเริ่มจับวัตถุชิ้นหนึ่ง และถ้าระบบสัมผัสได้ถึงเจตนาของคุณ ระบบจะให้ความช่วยเหลือคุณในการเอามือไปจับวัตถุนั้นเพื่อให้คุณสามารถยกมันขึ้นได้" เขากล่าว ที่ศูนย์กลางของแนวคิดคือเกท "NOT" ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของวงจรคอมพิวเตอร์หรือที่เรียกว่าอินเวอร์เตอร์ เอาต์พุตของลอจิกเกตนี้เป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม (หรือตรงกันข้าม) ของอินพุต ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ประตูเปิดหรือปิด (1 หรือ 0) แต่ประตูลมจะแทนที่คำเหล่านั้นด้วยแรงดันลม "สูง" หรือ "ต่ำ" Anoop Rajappan นักวิจัยหลังปริญญาเอกของ Rice และผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่า "เราคิดว่าองค์ประกอบลอจิกในระดับพื้นฐานที่สุดประกอบด้วยรีเลย์และตัวต้านทานของไหล" "สิ่งเหล่านี้จะเทียบเท่ากับรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์หรือทรานซิสเตอร์ที่จับคู่กับตัวต้านทาน ซึ่งเป็นรากฐานของลอจิกทรานซิสเตอร์-ตัวต้านทานทั่วไป" ระบบนิวแมติกส์ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่เพรสตันอธิบายว่าเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ออกแบบทางคณิตศาสตร์ ใช้งานในวาล์วควบคุมแรงดันที่ตัดการไหลของอากาศในลักษณะเดียวกับท่อสวนที่งอเพื่อหยุดน้ำ วาล์วแต่ละอันมีขนาดประมาณหนึ่งตารางนิ้วถูกเคลือบลงในสิ่งทอและพิสูจน์แล้วว่าแข็งแกร่งพอที่จะรองรับรอบการเปิด-ปิด 20,000 รอบและ 1 ล้านรอบการทำงานแบบยืดหยุ่น รวมถึง 20 รอบในเครื่องซักผ้ามาตรฐานในครัวเรือน เพรสตันตั้งข้อสังเกตว่าทีมวิจัยประกอบด้วย Vanessa Sanchez ซึ่งเป็นเพื่อนหลังปริญญาเอกของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด นักออกแบบแฟชั่นที่ผันตัวมาเป็นวิศวกร ผู้ซึ่งได้รับการฝึกอบรมจาก Fashion Institute of Technology ในนิวยอร์กซิตี้ และปริญญาเอกในเวลาต่อมา สาขาวิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและสถาบัน Wyss