用空氣進(jìn)行運(yùn)算的微處理器

　　在微型處理器氣室的下方有一個(gè)空氣管道，管道采用具有彈性的不滲透膜與線(xiàn)進(jìn)行路隔離?？茖W(xué)家 們通過(guò)改變流經(jīng)空氣管道的空氣流量來(lái)帶動(dòng)氣室氣壓的變化，從而最終達(dá)到控制閥門(mén)的目的。當(dāng)氣室氣壓較低時(shí)，就會(huì)有空氣從管道進(jìn)入，從而帶動(dòng)不滲透膜向上前 推，關(guān)閉閥門(mén)，這樣就能阻止二進(jìn)制信號(hào)流過(guò)處理器的接點(diǎn)。相反，當(dāng)空氣從氣室排除時(shí)，不滲透膜向下運(yùn)動(dòng)，閥門(mén)重新打開(kāi)。這樣，二進(jìn)制信號(hào)就會(huì)流向處理器接 點(diǎn)。

　　兩位研究人員運(yùn)用這種方式得到了多種的邏輯門(mén)、觸發(fā)器和移位寄存器。他們將這些關(guān)聯(lián)在一起，最終發(fā)明了這種由空氣控制的8位微處理器。這種微機(jī)能處理的最長(zhǎng)離散數(shù)據(jù)為8位二進(jìn)制數(shù)，和上個(gè)世紀(jì)80年代使用的處理器很類(lèi)似(如Nintendo娛樂(lè)系統(tǒng))。

　　馬克·伯恩斯表示，“這種空氣處理器的功能遠(yuǎn)不止運(yùn)算數(shù)據(jù)這么簡(jiǎn)單。它對(duì)一些尖端實(shí)驗(yàn)室芯片的改進(jìn)也很有幫助。改進(jìn)后的芯片將能夠自動(dòng)完成一系列復(fù)雜的化學(xué)任務(wù)，或者對(duì)疾病和DNA進(jìn)行測(cè)試，以及一些其他的實(shí)驗(yàn)室工作”。

　　不過(guò)，馬克·伯恩斯也指出，這種新型的微流體裝置還沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際生活中，因?yàn)檎麄€(gè)項(xiàng)目需要大量的資金，而且一些芯片和元件非常昂貴。雖然采用邏輯電路可以降低運(yùn)行成本，但是目前大多數(shù)微流體裝置時(shí)不帶電子元件的，而在設(shè)備上安裝標(biāo)準(zhǔn)的電子閥又需要使用全新的制造工藝。

　　目前已經(jīng)許多微流控系統(tǒng)采用了氣動(dòng)閥來(lái)控制液流，因?yàn)槭褂脷鈩?dòng)控制電路要相對(duì)簡(jiǎn)單省錢(qián)。雖然該設(shè)備要求芯片外的環(huán)境必須是真空的，但該微處理器的體積非常小，所需真空環(huán)境是可通過(guò)手泵來(lái)獲得。

　　英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院微流體專(zhuān)家安德魯·德梅洛(Andrew de Mello)認(rèn)為，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，簡(jiǎn)易操作法可讓微流控設(shè)備更加實(shí)用。他表示：“真空可通過(guò)手泵產(chǎn)生，表明這些設(shè)備的功率很低，適宜偏遠(yuǎn)地區(qū)使用。”