L’applicazione delle proprietà fisiche di liquidi e gas come fluido per eseguire operazioni logiche che controllano altri sistemi meccanici è chiamata fluidica. L’idraulica e la pneumatica, rispettivamente, a partire dalla Rivoluzione Industriale iniziata intorno alla fine del 1700, hanno fornito un fondamento. Lo studio successivo sulla dinamica dei fluidi, in particolare dei liquidi, si è sviluppato in un modello teorico di comportamento predittivo. Ciò ha fornito agli ingegneri una struttura da cui concepire interruttori e altri circuiti logici che sono diventati i precursori dell’elettronica moderna. Sebbene i circuiti digitali dominino il mondo odierno, i processori fluidici rimangono in uso critico.
La fluidica non deve essere confusa con la compressione o l’espansione di liquidi e gas come fonte di energia idraulica o pneumatica. Invece, il flusso di un fluido è concepito come un mezzo capace di cambiare il suo carattere, portando questa informazione e trasmettendola ad altri flussi. Il funzionamento principale di un dispositivo fluidico non ha parti mobili.
La prima serie di ipotesi sulla fluidodinamica è la fisica newtoniana della meccanica classica. A ciò si aggiungono le variabili di velocità, pressione, densità e temperatura in funzione dello spazio e del tempo. Un’ulteriore legge è particolarmente importante: l'”assunzione continua”, che le caratteristiche di flusso di un fluido possono essere descritte senza tenere conto del fatto noto che i fluidi sono composti da particelle molecolari discrete. Sia i fisici teorici che quelli empirici continuano ad espandere la comprensione computazionale della viscosità, della turbolenza e di altre caratteristiche peculiari di un fluido in movimento. Gli ingegneri hanno seguito con dispositivi fluidici sempre più sofisticati.
La tecnologia fluidica non ha avuto la piena opportunità di maturare. I primi circuiti logici, tra cui un amplificatore e un diodo, furono inventati nei primi anni ‘1960. Contemporaneamente, gli stessi concetti di amplificazione e trasmissione del segnale sono stati realizzati utilizzando un flusso di elettroni e l’invenzione del transistor a stato solido ha inaugurato una rivoluzione digitale.
Il flusso fisico di un fluido, ovviamente, non può eguagliare la velocità di un elettrone. Un processore di segnale fluido ha tipicamente una velocità operativa di pochi kilohertz. A differenza di un elettrone, tuttavia, il flusso di massa di un liquido o di un gas non è influenzato da interferenze elettromagnetiche o ioniche. La fluidica rimane quindi necessaria per il controllo di alcuni sistemi intolleranti ai guasti, come l’avionica militare. La fluidica si è anche sviluppata in efficaci processori di dati analogici a causa della natura dei fluidi di fluire come un’onda.
Una delle maggiori sfide della fluidica è che i principi della fluidodinamica sono apparentemente diversi a seconda della scala. A dire il vero, i climatologi devono ancora comprendere appieno come si comportano grandi masse d’acqua o correnti d’aria. Allo stesso modo, gli scienziati hanno scoperto che i fluidi si comportano in modo molto diverso quando vengono studiati su scala nanotecnologica. Lo studio futuro e l’applicazione di quest’ultimo, chiamato nano-fluidica, pongono la possibilità di circuiti significativamente più veloci e complessi, inclusi array di porte multiple per l’elaborazione parallela.