Проложившие маршрут в лабиринте вещества легли в основу химического процессора

Европейские и японские ученые разработали химический «процессор», способный прокладывать маршрут по лабиринту городских улиц. Новый метод требует меньше времени для решения задач, чем обычным системам спутниковой навигации, сообщают авторы статьи в журнале Langmuir. Коротко об исследовании рассказывается в пресс-релизе Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологии (EMPA).

В основу новой технологии легла физическая химия. На выходе из лабиринта, заполненного щелочной жидкостью, кладут гель, смешанный с кислотой. За короткое время тонкий слой кислоты растекается по всему лабиринту (хотя основная масса останется на границе). Теперь, если на входе налить щелочной раствор с красителем, он автоматически найдет выход — точку максимальной кислотности.

То есть, смесь кислоты и щелочной жидкости в лабиринте отталкивает новый раствор и «толкает» его навстречу выходу, по кратчайшему маршруту, проследить который помогает след от красителя. Однако в спешке раствор также течет по альтернативным маршрутам, отмечая их более слабой концентрацией краски. «Преимущество химического компьютера над электронным заключается в том, что он находит все возможные пути одновременно. Нормальный же компьютер всё рассчитывает шаг за шагом, что требует куда больше времени», — объясняет Рита Тот (Rita Tóth) из EMPA. Данная система работает на основе эффекта Марангони.

Далее исследователи планируют испытать свой «процессор» на более крупных и сложных лабиринтах. Также новый метод уже прошел испытания: на реальной карте одного из кварталов Будапешта раствор нашел кратчайшую дорогу к цели – пиццерии. Тот надеется, что новая технология пригодится при планировании транспортных маршрутов, в теории сетей и робототехнике.

В январе 2014 года британский компьютерщик Эндрю Адамацки (Andrew Adamatzky) представил аналогичную систему на основе слизневиков – одноклеточных организмов, чьи трубочки протягиваются к источнику пищи также по кратчайшему маршруту (от одного конца трехмерной карты к другому).