A functionally complete logic gate in a soft photoresponsive hydrogel
Notice bibliographique
Résumé
Materials that compute-or process stimuli to generate a result output-are important in applications ranging from soft robotics to therapeutics. Here, we report a NAND gate based on the interactions of three self-trapped beams in a photoresponsive hydrogel. The beams self-trap by triggering localised contraction and corresponding refractive index changes (Δn) and communicate with each other through the interconnected hydrogel network. Light-induced Δn in one region suppresses contraction (and Δn) elsewhere. This inhibits self-trapping and reduces the power of the central beam-which competes with two equidistant neighbours-compared to either peripheral beam, which competes with just one neighbour. The NAND gate exploits this geometry-dependent inhibition: the central beam's peak power-the output-exceeds a threshold value unless both neighbours-inputs-are on, i.e., an output = 0 is retrieved only with input [1, 1]. We then demonstrate two and, separately, twelve sequentially chained NAND operations, and propose a route to multiple, simultaneously linked operations in a single, internally mediated step. Here, the output from one operation is spontaneously directed to subsequent operations. Our findings open pathways to soft materials with autonomous computational functionality.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».