Een team van Finse onderzoekers aan de Aalto Universiteit heeft een nieuwe methode ontwikkeld waarmee computers geen standaard elektrische stroom meer nodig hebben. In plaats daarvan  worden waterdruppels als bits met informatie gebruikt. Hiervoor gebruiken wetenschappers botsingen van waterdruppels op een sterk waterafstotend (superhydrofoob) oppervlak.

Het onderzoek, wat onlangs gepubliceerd is in Advanced Materials, zou de basis kunnen vormen voor de elektriciteitvrije computers van morgen.

Na een reeks experimenten stelde het team vast dat de ideale condities voor het terugkaatsen van waterdruppels op superhydrofobe oppervlakken, een koperen oppervlak gecoat met zilver en chemisch aangepast met gefluoreerde verbinding vereist. Hierdoor wordt het oppervlak zo H2O afstotend dat de waterdruppels er vanaf rolden wanneer het oppervlak lichtjes schuin werd gehouden. Door middel van superhydrofobe sporen konden de waterdruppels langs de uitgezette paden worden weggevoerd.

Met deze methode lieten de onderzoekers zien dat waterdruppels gebruikt zouden kunnen worden om “superhydrofobe druppel logica” te demonstreren. In een persbericht van de universiteit gebruikte het team het voorbeeld van een opslagapparaat dat ontwikkeld werd, waar waterdruppels fungeerden als bits aan digitale informatie. Ze demonstreerden eveneens apparaten voor simpele Booleaanse bewerkingen.

Het team ontdekte ook dat wanneer water beladen werd met reactieve chemische lading, het begin van een chemische relatie beheerd kon worden door botsingen van druppels. De combinatie van de botsing-gecontroleerde chemische reactiee en deze waterdruppel logica, stelden mogelijk programmeerbare chemische reacties in staat waar individuele druppels zowel als miniatuur reactoren en als bits voor computers konden dienen.

“Het is fascinerend om een nieuw natuurkundig fenomeen te observeren voor zulke alledaagse objecten – waterdruppels,” zegt Robin Ras, een zelfstandig werkende onderzoeker in de Moleculaire Materialen onderzoeksgroep. “Ik was verrast dat zulke terugkaatsende botsingen tussen twee druppels nooit eerder werden vastgesteld, omdat het inderdaad een gemakkelijk bereikbaar fenomeen is.”