A kirigami egy japán művészeti technika, amely használata során a vékony papírt vágásokkal és hajtásokkal formálják, így a sík lapból térbeli forma készíthető. Ez a művészeti forma adta az ötletet az Észak-Karolinai Állami Egyetem (NCSU) kutatóinak, akik tranzisztorok és elektromosság használata helyett a kirigami elvén készítettek működő számítógépet. Komputerükkel kezelhető az elektromos számítógépek alapja, az 1-es és a 0 állapot, de a szakemberek azt is bizonyították, hogy a gépe felépítő kockák 3 vagy 4 állapotot is jelezhet.

A kirigami számítógép mechanikus szerkezet, merev, egymással összekapcsolt kockák összetett szerketét használja az adatok tárolására, visszakeresésére és törlésére.

Ezek a bizonyos kockák műanyagból készlétek, és 1 centiméteres az élük. A számítógép 64 ilyen összekapcsolt kockából áll. A kockák úgy vannak elrendezve, hogy a geometriájuk adatokat reprezentáljon. Az adatok manipulálása (vagy szerkesztése) a kockák felfelé vagy lefelé tolásával történik, ami megváltoztatja a csatlakoztatott kockák geometriáját.

A kockákat vékony rugalmas szalagcsíkok kötik össze. A szalag meghúzásával lehet felfelé vagy lefelé tolni a kockát. A mozgatás azonban úgy is megtehető, hogy mágneslemezt tesznek a funkcionális egység tetejére, és mágneses mező segítségével távolról mozgatják. A 64 kockából álló számítógép önállóan is használható vagy további 64 kockás kirigami számítógépekhez csatlakoztatható, így egyre összetettebb szerkezetté alakítható, amely több adat tárolását vagy bonyolultabb számítások elvégzését teszi lehetővé.

Sciences Advances

Jie Yin, az NCSU docense szerint a kirigami számítógép célja az adatok tárolására szolgáló stabil mechanikus rendszer kifejlesztése volt. Egy egyszerű, mindössze kilenc funkcionális egységet (kockát) tartalmazó kirigami metastruktúra a docens szerint több mint 362 ezer lehetséges konfigurációval rendelkezik. Képzeljük akkor el a 64 kocka lehetőségeit, figyelembe véve, hogy a lehetséges konfigurációk száma exponenciálisan nő.

A kirigami komputerben az talán a legjobb, hogy nincsenek biztonsági rései, nem lehet távolról meghackelni. Jelenlegi formájában nem használ áramot, és gyakorlatilag nem kell karbantartani. Ha kikerül a kutatási fázisból, akkor bizonyos feladatok elvégzésében helyettesítheti az elektronikus számítógépeket, és akár biztonsági mentésre is szolgálhatna, miután immunis a vírusokra és egyéb támadásokra.

A kutatók a Science Advances folyóiratban számoltak be a különleges komputerről.