邏輯門是原始計算機的實體，能夠執(zhí)行任何類型的數(shù)學計算。這些操作使您的手機，計算機，游戲機等所有計算成為可能。通過將舊式邏輯門與3D打印相結(jié)合，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究人員創(chuàng)造了“有感知”的材料，可以應對周圍環(huán)境的變化即使在會破壞電子元件的極端環(huán)境中，例如高輻射，高溫或高壓。

圖為(l-r)是LLNL的研究人員Julie Jackson Mancini，Logan Bekker，Andy Pascall和Robert Panas。攝影：Julie Russell / LLNL

與LEGO一樣，這些3D打印邏輯門可以嵌入到任何類型的架構(gòu)材料中，并通過物理改變形狀進行編程以對其環(huán)境做出反應，而無需電力。根據(jù)首席研究員Andy Pascal的說法：“如果你將邏輯門嵌入到材料中，那么這種材料就能感知到它的環(huán)境。這是一種有反應材料的方式;我們喜歡把它稱為'有感知的'材料 - 可能會有復雜的反應溫度，壓力等。這個想法是超越智能。“


使用大面積投影微光刻(LAPμSL)方法3D打印一系列機械邏輯門。

研究人員表示，機械邏輯門可用于發(fā)送到諸如金星等惡劣環(huán)境的火星車，或用于破壞電子設備的核或電磁脈沖爆炸的低功率計算機。這些裝置還可以用于收集核反應堆信息的機器人，并且可以隱藏在任何類型的結(jié)構(gòu)內(nèi)。LLNL研究人員設計了該設備，其行為類似于開關。彎曲部分鏈接在一起，當受到刺激時，觸發(fā)一系列配置，可用于執(zhí)行機械邏輯計算而無需外部電源。門本身由于位移而工作，從換能器接收外部二進制信號，例如來自光纖電纜的壓力脈沖或光脈沖并執(zhí)行邏輯計算。結(jié)果轉(zhuǎn)化為運動，在所有門上產(chǎn)生多米諾骨牌效應，從而改變設備的形狀。

加利福尼亞大學洛杉磯分校(UCLA)的LLNL研究人員和貢獻者對舊技術(shù)進行了新的改進，是3D打印機械邏輯門。“許多機械邏輯設計都有很大的局限性，你會遇到無法制造的奇特設計，”帕納斯說。 “我們正在做的是使用這些柔性元件，這些柔性元件是3D打印的，它們改變了邏輯結(jié)構(gòu)的組合方式。我們最終意識到我們需要一個位移邏輯設置(傳輸信息)。令人驚訝的是，它確實奏效了?！?br />
帕納斯稱，彎曲的屈曲作用使得結(jié)構(gòu)可以預先編程或存儲信息而無需輔助能量流，使其非常適合高輻射，高溫或高壓環(huán)境。帕納斯說：“我們認為這是一種簡單的邏輯，被放入大量材料中，可能會在通常無法獲取數(shù)據(jù)的地方獲得讀數(shù)?！?br />
在加州大學洛杉磯分校，前LLNL博士后研究員Jonathan Hopkins使用了一種稱為雙光子立體光刻的3D打印工藝，其中激光掃描光固化液體聚合物，在激光照射的地方固化和硬化，在亞微米級打印一組門?；羝战鹚菇忉屨f：“一旦打印出結(jié)構(gòu)，我們就會使用不同的激光器將其變形到位，這些激光器可用作光學鑷子?！?“然后我們也使用那些光學鑷子驅(qū)動開關。這是一種革命性的新方法，可以在微觀尺度上制造這些材料?！?br />