Komputer pneumatik baru mendeteksi kegagalan peralatan medis menggunakan tekanan udara, menghilangkan sensor elektronik demi alternatif yang lebih aman dan murah. Rencana masa depan termasuk memperluas penggunaannya ke lingkungan berbahaya.

Para peneliti telah mengembangkan komputer pneumatik yang mampu mendeteksi dan mengeluarkan peringatan ketika perangkat medis tertentu tidak berfungsi. Perangkat ini menyederhanakan proses pemantauan dengan menghilangkan kebutuhan akan sensor elektronik, menyediakan metode yang andal dan hemat biaya untuk membantu mencegah pembekuan darah dan stroke.
Komputer, yang dijelaskan dalam artikel di majalah Devices, tidak hanya beroperasi melalui jaringan tetapi juga menggunakan udara untuk membunyikan alarm. Ini segera berbunyi ketika mendeteksi masalah dengan kompresor cadangan yang dirancang untuk dipantau.
Meningkatkan keamanan perangkat medis dengan teknologi pneumatik
Perangkat kompresi pneumatik intermiten, atau IPC, adalah pelindung kaki yang secara berkala mengisi udara dan menekan kaki seseorang untuk meningkatkan aliran darah. Hal ini mencegah terbentuknya gumpalan darah yang dapat menyebabkan penyumbatan pembuluh darah, stroke, atau kematian. Biasanya, mesin ini diberi daya dan dipantau oleh perangkat elektronik.

“Perangkat IPC dapat menyelamatkan nyawa, namun semua komponen elektronik di dalamnya membuatnya mahal. Jadi kami ingin mengembangkan perangkat pneumatik yang menghilangkan beberapa perangkat elektronik, sehingga lebih murah dan lebih aman,” kata William Grover, profesor teknik biologi di UC Riverside dan penulis studi tersebut.

Tinjauan Teknis : Cara Kerja Komputer Pneumatik
Sistem pneumatik memindahkan udara bertekanan dari satu lokasi ke lokasi lain. Rem darurat pada kapal kargo bekerja dengan cara ini, seperti halnya pompa sepeda, pengukur tekanan ban, masker gas, dan perangkat IPC. Grover dan rekan-rekannya merasa masuk akal untuk menggunakan perangkat logika pneumatik untuk mengontrol perangkat lain dan membuatnya lebih aman.

Perangkat jenis ini beroperasi dengan cara yang mirip dengan sirkuit elektronik, dengan melakukan penghitungan bit paritas. “Katakanlah aku ingin mengirim pesan dalam format 1 dan 0, seperti 1-0-1, yaitu 3 bit,” kata Grover. “Beberapa dekade yang lalu, orang-orang menyadari bahwa mereka dapat mengirimkan tiga bit ini bersama dengan informasi tambahan untuk memastikan penerima menerima pesan yang benar.

Informasi tambahan ini disebut bit paritas. Bitnya adalah angka - 1 jika pesan berisi angka ganjil dan 0 jika pesan berisi angka genap. Jika angka satu muncul di akhir pesan dengan jumlah bit genap, maka pesan tersebut jelas error. Banyak komputer elektronik mengirim pesan dengan cara ini.
Penerapan Praktis dan Prospek Masa Depan
Kalkulator pneumatik menggunakan perbedaan tekanan udara yang mengalir melalui 21 katup kecil untuk menghitung satu dan nol. Jika tidak terjadi kesalahan pada saat penghitungan, maka bel tidak akan berbunyi.

Kalau meledak tandanya mesin perlu diperbaiki. Dalam video udara yang memperlihatkan komputer, Grover dan murid-muridnya terlihat menghancurkan perangkat IPC dengan pisau, sehingga tidak dapat digunakan. Beberapa detik kemudian, peluit berbunyi.

“Perangkat ini seukuran kotak korek api. “Perangkat ini menggantikan banyak sensor dan juga komputer,” kata Grover. “Hal ini memungkinkan kami mengurangi biaya sekaligus mendeteksi kegagalan peralatan. Perangkat ini juga dapat digunakan di lingkungan dengan kelembapan tinggi atau suhu tinggi yang tidak ideal untuk elektronik. »

Memantau perangkat IPC hanyalah salah satu aplikasi untuk komputasi overhead. Untuk proyek berikutnya, Grover ingin merancang perangkat yang menghilangkan kebutuhan untuk melakukan pekerjaan yang membunuh banyak orang setiap tahun: mengangkut biji-bijian melalui silo besar.

Bangunan besar yang dipenuhi jagung atau gandum, serta lift biji-bijian, adalah hal biasa di Midwest. Biasanya masyarakat harus menggunakan sekop untuk menggali benih dan meratakan tumpukan benih di dalamnya.

“Sejumlah besar kematian terjadi akibat partikel yang bergerak dan orang yang terjebak. Robot dapat melakukan pekerjaan ini dibandingkan manusia. Namun, silo ini bersifat eksplosif dan percikan api saja dapat menyebabkan silo tersebut meledak, jadi robot elektronik mungkin bukan pilihan terbaik,” kata Grover. “Saya ingin membuat robot bertenaga udara yang dapat bekerja di lingkungan yang mudah meledak, tanpa menimbulkan percikan api, dan menyelamatkan manusia dari bahaya. »

Komputasi bertenaga udara adalah ide yang telah ada setidaknya selama satu abad. Orang-orang membuat piano pneumatik yang dapat memainkan musik dari gulungan kertas berlubang. Setelah munculnya komputer modern, para insinyur kehilangan minat pada sirkuit pneumatik.

“Saat teknologi baru menjadi dominan, kita kehilangan kesadaran akan solusi lain terhadap masalah,” kata Grover. “Satu hal yang saya sukai dari penelitian ini adalah penelitian ini dapat menunjukkan kepada dunia bahwa saat ini terdapat situasi di mana ide-ide yang berusia lebih dari 100 tahun masih dapat berguna.”