运动学分叉超材料

一个模块集成7种逻辑门

这种多边形模块以运动学分叉实现多种可切换构型,能在一个单元上独立完成多输入逻辑运算与2位算术运算,摆脱了传统双稳态结构配置单一的局限。

Zhang, Xiao · 马家耀 · You, Zhong · 陈常青 · 陈焱

Advanced Science 2025

参数信息

集成逻辑门数
7
2位算术运算种类数
4
解码十进制数范围
2-15
可切换构型数
2n

技术优势

一个模块搞定多输入逻辑

每个模块集成 n 个解耦输入和 2^n 种极限构型,无需级联即可实现复杂逻辑,直接减少单元数量与装配复杂度。

算术运算直接集成

2位全加器、全减器、乘法器和除法器均可在单个模块上实现,其中除法器为首次在八边形模块上设计,极大简化计算系统构建。

一块模块快速重编程

通过选择不同输入端口即可切换逻辑功能,无需更换结构或改变模块几何,让同一物理单元在不同任务间复用,大幅提升系统灵活性。

多数学性质识别集成

在单一多边形模块上可同时识别解码十进制数的三种数学性质,并直接显示信息,无需额外检测电路,为嵌入式机械智能提供紧凑方案。

应用场景