Technologie | Věda | Počítače

Kutil sestrojil unikátní počítač, který pracuje pouze na bázi vody

  • Kutil vytvořil unikátní vodní počítač
  • Jedná se o skvělou ukázku využití analogových technologií pro sestrojení digitálního počítače
  • Součástí systému je i vodní „tranzistor“

Glen Andreson je bývalý designér počítačových čipů, který roky pracoval v Silicon Valley a rozhodl se sestrojit opravdu unikátní stroj - vodní počítač. Celý základní počítačový systém tak pracuje pouze s vodou, díky které se provádí vybrané logické digitální operace.

Jedničky a nuly si lze poměrně snadno představit u prvních mechanických počítačů, kdy se vše točilo kolem ozubených koleček, správně nastavených převodů a propojení. Po mechanických počítačích se velmi rychle přešlo na pevnou konstrukci využívající k přenosu informace elektrony, takže zcela vymizely jakékoli pohyblivé součástky.

Vodní počítač se ale vrací do minulosti a spíše ještě před mechanické období, protože zatímco přesná ozubená kolečka jste jen těžko mohli v dávné minulosti vyrobit, systém nádrží s vodou, které jsou jen „šikovně“ propojené, bylo možné teoreticky vyrobit už od pradávna s naprosto minimálními technologiemi.

Vodní bity

Systém nádrží vody funguje na stejném principu, jako přenos elektronů a skvěle tak prezentuje počítačovou logiku postavenou pouze kolem jedniček a nul. Celá konstrukce je binární sčítačka, která má dva čtyřbitové vstupy a pětibitový výstup.

Tranzistory jsou pak samostatné malé nádržky se čtyřmi otvory, skrze které protéká voda. Jedná se o simulaci elektrod source a drain, vstupu a výstupu. V nádrži je malý míček pro stolní tenis, který je provázkem připevněn k odklopnému malému uzávěru.

Jakmile teče dostatek vody do vstupu nádrže, míček zvedne víko a voda tak protéká mezi „elektrodami“ source a drain. Při absenci vstupu respektive vody do nádrže, nemá co míček nadnášet a tím pádem je přívod v tomto směru uzavřen a voda protéká pouze mezi source a výstupem celé nádrže. Díky tomu tento celý box funguje jako brána NOT.

Ukázka dalších efektů

Jedná se o skvělou ukázku nejen pro děti, ale i pro dospělé. Zatímco děti mohou jednoduše vidět, že třeba bez neustálého přidávání vody do systému prostě „počítač“ nefunguje, lze v přeneseném smyslu vidět i pokročilejší vlastnosti - například úniky vody, které reprezentuji úniky napětí v klasickém tranzistoru.

Právě to je stále větší problém s tím, jak dochází k miniaturizaci, vrstvy jsou stále tenčí a není jednoduché zabránit úniku elektrického napětí. Platí to přitom i při zcela zavřeném stavu, což je skvělé viděti na tomto jednoduchém vodním počítači, kdy mírně protéká voda skrze uzavřený poklop a s vyšším tlakem si lze snadno představit, že bude rovněž unikat více.

Konstrukce rovněž ukazuje i další věci - průměr trubic jako elektrická kapacita, rychlost průtoku vody skrze trubice ovlivňuje rychlost plnění nádrží a tím pádem i rychlost přepínání logických stavů v celém systému a další části, které si u běžného tranzistoru zkrátka neprohlédnete.

Diskuze (10) Další článek: Když vybíráte paměti podle osvětlení, Adata vám jde vstříc. Nové moduly DDR4 svítí na 60 % povrchu

Témata článku: Technologie, Věda, Počítače, Voda, Čipy, Procesory, Tranzistory, Tranzistor, Source, Průtok, Ukázka, Silicon Valley, Nádrž, Skvělá ukázka, NOTY, Počítač, Míček, Kutil, Báze


Určitě si přečtěte

10 mýtů a polopravd o bateriích, kterým možná ještě věříte

10 mýtů a polopravd o bateriích, kterým možná ještě věříte

** Kolem baterií a akumulátorů koluje řada mýtů, nepravd a polopravd ** Dnes vám devět z nich zkusíme vyvrátit na základě faktů ** Většina z nich totiž neplatí pro moderní lithiové baterie

Karel Kilián, David Polesný | 102

Pozor, na Česko v těchto dnech útočí falešné Tesco, Penny Market a Lidl

Pozor, na Česko v těchto dnech útočí falešné Tesco, Penny Market a Lidl

** Máme tu další českou phishingovou vlnu ** Podle průzkumů máme stále problém s kybernetickou gramotností ** Nebezpečím jsou děti, které opouštějí rodiče

Jakub Čížek | 37

13 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

13 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

** Mapy.cz neslouží jen k zobrazení podkladů a plánování tras ** Nabízejí celou řadu dalších praktických funkcí a možností ** Vybrali jsme třináct tipů a triků, o kterých možná nevíte

Karel Kilián | 36

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

** Dnes končí podpora Windows 7 a systém formálně umírá ** Co to ale znamená v praxi a bude mi PC fungovat i zítra? ** A mohu i v lednu 2020 zdarma přejít na Windows 10?

Jakub Čížek | 118