Les chercheurs ont publié un article qui démontre la première expérience de laboratoire à utiliser des billes liquides pour créer un calcul basé sur les collisions dans la recherche.

Le papier, intitulé "Liquid Marble Interaction Gate for Collision-Based Computing" est publié par Elsevier dans Matériaux aujourd'hui . La recherche est dirigée par le professeur Andy Adamatzky et le Dr Ben De Lacy Costello.

Les billes liquides (ML) sont des gouttelettes liquides qui sont encapsulées dans un revêtement de particules hydrophobes (c'est-à-dire qui n'aiment pas l'eau), tels que du métal en poudre ou d'autres matériaux. Une fois enduit, les gouttelettes sont auto-enfermées et permettent de se déplacer ou de manipuler de très petits volumes de liquide (10 microlitres), tandis que les réactions sont compartimentées dans les gouttelettes.

Le Dr Ben De Lacy Costello explique les billes liquides, "Comment déplacer une goutte d'eau d'un endroit à l'autre ? Les pucerons ont développé leur propre méthode - ils produisent une solution sucrée qu'ils enrobent d'une cire collante, ce qui leur permet de faire circuler le liquide.

"Les scientifiques utilisant la microfluidique pour des applications médicales traitent généralement la surface pour la rendre hydrophobe afin que les gouttelettes d'eau se déplacent librement sur la surface, mais d'autres scientifiques travaillant avec cette technologie traitent les gouttes eux-mêmes, semblable aux pucerons, en les recouvrant de particules hydrophobes créant des billes liquides."

Chercheurs de l'Université de l'Ouest de l'Angleterre, (UWE Bristol) travaillant dans l'informatique non conventionnelle ont expérimenté les LM comme méthode de calcul, dans le cadre de leurs recherches développant des méthodes de traitement de l'information et de calcul en physique, systèmes chimiques et biologiques.

Le professeur Andy Adamatzky explique, "Nous nous sommes demandé si ces objets en forme de boule pouvaient être utilisés pour le calcul physique en les faisant entrer en collision les uns avec les autres, afin que nous puissions faire des circuits appropriés? Inspiré par des concepts informatiques impliquant des sphères en collision, nos recherches visent à fabriquer des ordinateurs physiques à base de billes liquides. Cette approche permet aux billes d'être livrées à des emplacements spécifiques par des collisions contrôlées entre les billes.

"C'est important parce que ces billes livrent une cargaison chimique ou même biologique. Nos systèmes informatiques basés sur les collisions contrôlent ce qui arrive à la cargaison, par exemple certaines collisions à grande vitesse provoquent la fusion des billes et le mélange du contenu avec la possibilité de déclencher des réactions et de fabriquer de nouveaux produits, d'autres collisions ne font que guider les billes individuelles vers leurs destinations finales."

L'équipe a utilisé les LM pour créer une expérience de calcul basé sur les collisions, en utilisant l'intersection des LM comme porte logique. Les LM avec un revêtement électromagnétique ont été configurés pour se déplacer dans un cadre et lorsqu'ils sont entrés en collision, un calcul a eu lieu. Les LM reçoivent des valeurs d'information et lorsqu'un signal interagit, il s'agit d'une porte logique - similaire aux fonctions logiques inhérentes à l'informatique conventionnelle.

Le professeur Adamatzky dit, "Notre expérience démontre le potentiel de créer des formes alternatives de calcul en utilisant les LM pour créer des portes logiques. Les dispositifs informatiques que nous avons fabriqués avec les LM sont entièrement mécaniques, et ont l'avantage de ne nécessiter aucune connaissance spécialisée pour fonctionner. Les prototypes seront simples, durable et peu coûteux à fabriquer.

Bien qu'encore à un stade très précoce, cette expérience démontre la capacité d'une toute nouvelle forme de calcul, qui utilise les capacités innées des matériaux pour prendre des décisions informatiques.