?計算機的基礎是什么？

硅芯片？

不一定，盡管目前主流的計算機產品繞不開硅芯片，但是從本質來說，現代計算機的基礎是邏輯——0和1，二進制統治一切。

所以說，一切可以表達0和1的東西，都可以作為計算機的基礎。

萊斯大學的一個團隊就探索了一種新型的計算機系統，這個計算機沒有采用一點電子元器件，而是用一種織物做成了一個個氣囊，氣囊的高壓代表1，氣囊的低壓代表0，導管中氣流的流動就等于電流的流動。

然后，他們還利用這些織物做成了一件夾克，這樣，你就擁有了一件可以計算的衣服。

這項技術的靈感起源于冷戰時期的國防應用，當時工程師們設計了基于空基的邏輯設備，這樣敵人就無法使用電磁脈沖干擾它們。

能夠自動戴帽摘帽，還能幫助提重物

說起自家的這款“計算機外套”，萊斯大學的機械工程師丹·普雷斯頓(Dan Preston)非常得意：

“它可以執行邏輯運算，而不需要電子設備。”?

具體來說，只需按一下按鈕，夾克就可以升起或放下自己的引擎蓋，因為還包含一個簡單的1位內存，用于存儲引擎蓋的狀態。或者，正如普雷斯頓所說，這是“基于紡織品的設備中的非電子的耐用邏輯”。

正如開頭所說。這款夾克不包含任何半導體芯片，沒有電池。普雷斯頓和他的團隊將一些商用尼龍塔夫綢織物切成小塊，并將它們粘在一起，形成約有名片一半大小的氣囊。

他們用柔軟的小管子將氣囊連接起來，并將它們嵌入夾克中。按下夾克上的按鈕，就可以控制空氣從裝有二氧化碳的罐中流過這些氣囊。氣囊折疊和展開形成扭結，使帽子上的動力氣囊充氣或放氣，讓帽子戴上或者摘下。

你可能覺得，這不就充氣和放氣么？

并沒有這么簡單，你并不是像捏一個氣球一樣，把氣從一個氣球擠到另一個氣球，而是在按下按鈕后，由很多小氣囊組成的“計算機”，經過計算讓帽子上的氣囊自動充氣和放氣。

因此，這種夾克屬于“軟機器人”的范疇，它更像一個由橡膠、硅膠或織物等柔性材料制成的自動化、可編程的機器。

除了做這件夾克，他們還做了一件襯衫，可以幫助人們在肩關節處抬起胳膊，該襯衫包含在軀干上的氣囊，在手臂下面泵一個手風琴般的風箱，按一下按鈕，就能幫助殘疾人抬起手臂。

盡管現在只有1位存儲，未來前景不錯

遺憾的是，這將夾克計算機的內存目前只有1位，也就是說，它只能記住0和1兩種狀態。

計算速度上，這將夾克每秒鐘也只可以執行一次邏輯運算，而我們平時用的電腦每秒鐘的運算量超過10億次。

實際上，這意味著目前的夾克計算機只能執行簡短的命令序列。

正是由于這種邏輯的速度以及其他一些工程上的挑戰，張說他認為這些基于紡織品的機器人需要5到10年才能達到商業上的成熟。

不過，普雷斯頓的團隊已經設計了一些組件，以便未來的設備能夠將它們組合起來，執行更復雜的計算任務。

例如，未來的夾克可能包含一個溫度傳感器。“我們可以模仿電子計算機的任何功能，”普雷斯頓說。“當然，這可能需要更長的時間，但這在物理上是可能的。”

盡管這種織物計算機的精度通常不如硬質合金，但它們的觸覺更溫和。換句話說，軟體機器人應該更容易和安全地融入人類的日常活動，人們穿著這種設備不會覺得不舒服。

此外，織物計算機比基于半導體的計算機更有彈性。

為了測試這件夾克的堅固性，研究小組用一輛豐田皮卡碾壓了氣囊，這種情況下氣囊完好無損。

對于這一研究“我真的很高興看到人們在可穿戴設備的前沿領域取得了突破性的進展。”威斯康星大學麥迪遜分校的機械工程師邁克爾?韋納(Michael Wehner)說。

韋納還表示，該團隊使用的織物和空基邏輯，也被稱為氣動邏輯，是特別新穎的，而其他的可穿戴設備，比如Fitbit和 Apple Watch，通常只是“對傳統設備的適度改造”。

該團隊希望以后能夠擴大規模。普雷斯頓表示，他們正處于組建一家公司，向消費者提供這項技術的早期成果。他們還想在臨床試驗中測試這些服裝的安全性，這樣人們就可以在醫療環境中使用它們。

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https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202118119#acknowledgments

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