雖然電子晶體管和磁存儲器在計算速度和存儲密度方面具有優(yōu)勢，但機械邏輯的魯棒性有利于條件下的應(yīng)用，如高溫和輻射，同時還能保持設(shè)計的邏輯功能。近些年，機械計算在構(gòu)建智能機械系統(tǒng)方面的潛在應(yīng)用重新燃起了人們對機械計算的興趣，包括軟體機器人、微機電系統(tǒng)和機器人材料在內(nèi)的機械系統(tǒng)。超構(gòu)材料的進展促進了機械邏輯門的設(shè)計，力學(xué)超構(gòu)材料因具有可編程變形模式和新穎的力學(xué)性能，是設(shè)計邏輯功能的良好平臺。具有兩種不同幾何形狀的力學(xué)超構(gòu)材料可用于表示二進制狀態(tài)0和1。通過精心設(shè)計單元之間的相互作用，可以實現(xiàn)不同的邏輯門和信號傳輸。

值得注意的是，力學(xué)超構(gòu)材料的邏輯功能通常由其布局決定，一旦設(shè)計完成，在使用過程中很難改變，這限制了其在多工作場景中的應(yīng)用。此外，當(dāng)計算完成時，整個力學(xué)超構(gòu)材料系統(tǒng)通常會切換到另一個穩(wěn)態(tài)，失去原有的邏輯功能。因此，需要一個初始化策略來重復(fù)利用力學(xué)超構(gòu)材料系統(tǒng)，這一點尚未得到充分的探索。此外，現(xiàn)有的力學(xué)超構(gòu)材料邏輯系統(tǒng)大多功能不全或不能實現(xiàn)時序邏輯。因此，它們不具備較強的機械計算能力。

近日，清華大學(xué)陳常青教授團隊提出了一種可重編程的力學(xué)超構(gòu)材料 (ReMM)，包括基本邏輯的周期陣列和功能完整的機械邏輯門。在一系列電磁的連續(xù)激勵下，ReMM可以實現(xiàn)重新編程。由雙穩(wěn)態(tài)曲梁陣列的開關(guān)狀態(tài)分布確定的加載位置來執(zhí)行不同的邏輯功能。演示了ReMM在通用組合邏輯和時序邏輯（信息存儲）方面的應(yīng)用。

此外，該系統(tǒng)的信息存儲能力被證明有利于機械邏輯電路的緊湊設(shè)計。開發(fā)的ReMM有望為構(gòu)建具有強大計算能力和相對較小空間尺度的多功能和可重復(fù)使用的超構(gòu)材料提供場所，從而有利于具有嵌入式智能的機械系統(tǒng)的發(fā)展。相關(guān)研究發(fā)表在《Nature Communications》上。

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