Jing6
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Hier ein Ausschnitt aus einem Artikel von der Seite von Spektrum der Wissenschaft: Rechnen mit Tröpfchen
Siehe auch: http://www.spektrum.de/artikel/866546&_z=798888
„Aber zurück zu den rechnenden Tröpfchen. Wie soll das gehen? Das führt auf das delikate Feld der Mikrofluidik, wo schon seit den 1990ern die Forscher mit winzigsten Tröpfchen hantieren. Im Bereich von Nanolitern verhalten sich Wasser oder ähnliche Chemikalien doch reichlich anders als Regentropfen. Adhäsionskräfte werden so stark, dass Nanotröpfchen etwa auf Oberflächen frei entlang Leiterbahnen geführt werden können, getrieben von elektrischen Feldern.
Wirkstoffe für Pharmazeutika lassen sie so im kleinsten Maßstab effizient mischen. In engsten Kanälen, nicht breiter als ein Zehntel Millimeter, lassen sich nun auch Tröpfchen (alternativ auch Bläschen) hindurchdrücken. An Verzweigungen „entscheidet“ sich das Nanogebilde, ob es nach links oder nach rechts weiter schwimmt, je nach dem, wo sich der Strömung gerade der geringste Widerstand entgegenstellt. Und da ein Tröpfchen selbst den Widerstand in dem gewählten Kanalzweig erhöht, wird sich ein nachfolgendes Tröpfchen in den anderen Kanal begeben.
In winzigen Ringkanälen lassen sich so auch ganze Tröpfchen serienweise durchschicken (und so Informationen speichern) und in andere Kanäle zurückführen (und so andere Infos verändern). Mit einiger Raffinesse lassen sich so die Boolschen Grundoperationen AND, OR, und NOT darstellen – der Tröpfchenrechner ist geboren. Reaktionszeiten im Millisekundentakt scheinen realisierbar. Der Chemiker Irving R. Epstein fragt an dieser Stelle in „Science“: „Kann in fluido mit in silico oder in cerebro konkurrieren?“
Zumindest für einfachere Steuerungs- und Speicherfunktionen scheinen sie geeignet, meint der Fachmann, auch Labyrinthrätsel habe man damit ja schon gelöst. Höhere Komplexitäten versprechen Zutaten aus der nichtlinearen Chemiedynamik. Dann wäre es vorbei mit dem Kuriosum. Vielleicht nutzen wir in wenigen Jahrzehnten auch solche Flüssigkeitsrechner, vermutlich ohne das überhaupt zu merken. Zum „denken“ wird es, vermute ich, aber wohl doch nicht ganz reichen.
Reinhard Breuer“
Da kommt der Computer dem menschlichen Geist doch schon mal näher. Das Gehirn funktioniert im Gegensatz zum elektronischen Computer nämlich auch so, dass es langsamer ist, aber (wie es bei Nanotechnologie möglich wäre) eine viel größere Vielheit an in diesem Fall Nervenverbindungen umfasst.
Das menschliche Gehirn funktioniert aber, im Gegensatz zu Computern, auch noch parallel, während beim Computer normalerweise nur ein Rechenschritt gleichzeitig abläuft. Von „Denken“ kann man also allein aus diesem Grund schon nicht sprechen.
Viele Grüße
Jing
Siehe auch: http://www.spektrum.de/artikel/866546&_z=798888
„Aber zurück zu den rechnenden Tröpfchen. Wie soll das gehen? Das führt auf das delikate Feld der Mikrofluidik, wo schon seit den 1990ern die Forscher mit winzigsten Tröpfchen hantieren. Im Bereich von Nanolitern verhalten sich Wasser oder ähnliche Chemikalien doch reichlich anders als Regentropfen. Adhäsionskräfte werden so stark, dass Nanotröpfchen etwa auf Oberflächen frei entlang Leiterbahnen geführt werden können, getrieben von elektrischen Feldern.
Wirkstoffe für Pharmazeutika lassen sie so im kleinsten Maßstab effizient mischen. In engsten Kanälen, nicht breiter als ein Zehntel Millimeter, lassen sich nun auch Tröpfchen (alternativ auch Bläschen) hindurchdrücken. An Verzweigungen „entscheidet“ sich das Nanogebilde, ob es nach links oder nach rechts weiter schwimmt, je nach dem, wo sich der Strömung gerade der geringste Widerstand entgegenstellt. Und da ein Tröpfchen selbst den Widerstand in dem gewählten Kanalzweig erhöht, wird sich ein nachfolgendes Tröpfchen in den anderen Kanal begeben.
In winzigen Ringkanälen lassen sich so auch ganze Tröpfchen serienweise durchschicken (und so Informationen speichern) und in andere Kanäle zurückführen (und so andere Infos verändern). Mit einiger Raffinesse lassen sich so die Boolschen Grundoperationen AND, OR, und NOT darstellen – der Tröpfchenrechner ist geboren. Reaktionszeiten im Millisekundentakt scheinen realisierbar. Der Chemiker Irving R. Epstein fragt an dieser Stelle in „Science“: „Kann in fluido mit in silico oder in cerebro konkurrieren?“
Zumindest für einfachere Steuerungs- und Speicherfunktionen scheinen sie geeignet, meint der Fachmann, auch Labyrinthrätsel habe man damit ja schon gelöst. Höhere Komplexitäten versprechen Zutaten aus der nichtlinearen Chemiedynamik. Dann wäre es vorbei mit dem Kuriosum. Vielleicht nutzen wir in wenigen Jahrzehnten auch solche Flüssigkeitsrechner, vermutlich ohne das überhaupt zu merken. Zum „denken“ wird es, vermute ich, aber wohl doch nicht ganz reichen.
Reinhard Breuer“
Da kommt der Computer dem menschlichen Geist doch schon mal näher. Das Gehirn funktioniert im Gegensatz zum elektronischen Computer nämlich auch so, dass es langsamer ist, aber (wie es bei Nanotechnologie möglich wäre) eine viel größere Vielheit an in diesem Fall Nervenverbindungen umfasst.
Das menschliche Gehirn funktioniert aber, im Gegensatz zu Computern, auch noch parallel, während beim Computer normalerweise nur ein Rechenschritt gleichzeitig abläuft. Von „Denken“ kann man also allein aus diesem Grund schon nicht sprechen.
Viele Grüße
Jing