Co je Claytronics?
Claytronics je systém určený k implementaci konceptu programovatelné hmoty, tj. Materiál, který lze manipulovat s elektronicky ve třech rozměrech stejným způsobem, jak lze prostřednictvím počítačové grafiky manipulovat s dvourozměrnými obrazy. Takové materiály by se skládaly z „katomů“ - atomů Claytronics - které by byly v analogii se skutečnými atomy nejmenšími nedělitelnými jednotkami programovatelné hmoty. Každý katom by byl schopen přijímat elektronické pokyny, zpracování informací a komunikaci s jinými katomy a dodržovat. Skupiny katomů by byly schopné pohybovat, ale bez jednotlivých katomů by měly nějaké pohyblivé části. Cílem je, aby se v robotice nanočástic použilo velmi velké množství extrémně malých katomů, což umožňuje širokou škálu aplikací.Ensors, video displej a prostředky dodržování a pohybu se vzhledem k jiným katomům. Například adheze lze dosáhnout magnetismem nebo elektrostatickými silami. Od roku 2011 byly provedeny úspěšné pokusy s relativně rozsáhlými katomy, které se mohou pohybovat relativně k sobě ve dvou rozměrech pomocí elektromagnetů, které lze podle potřeby zapnout a vypnout. Předpokládá se, že katomy budou hromadně vyráběny v podměru a dokonce i nanometrovém měřítku, což umožní manipulaci s sbírkou milionů katomů.
V Claytronics se sbírky katomů označují jako „soubory“. Každý katom v souboru je schopen určit jeho umístění a kombinovat tyto informace s některým celkovým cílem předepsaným pro soubor jako celek, může rozhodnout, zda se spojit se sousedními katomy nebo zda se k nim přesunout. Například soubor by mohl mít cílF reprodukující trojrozměrný objekt. Zpočátku se jednotlivé katomy mohou pohybovat náhodně, ale jak používají informace, které jim byly poskytnuty o objektu, který má být reprodukován v kombinaci s informacemi o jejich stavech a umístěních z jejich vnitřní paměti a senzorů, objekt se formuje prostřednictvím jejich družstevní akce.
Organizace chování milionů samostatných jednotek vyžaduje vývoj nových programovacích jazyků velmi odlišný od těch, které se používají pro konvenční aplikace. Například by nebylo možné jedinečně identifikovat každou jednotku - byly by „anonymní“, a proto by „program“ nestával ze sad konkrétních pokynů zaslaných na konkrétní jednotky. Místo toho by byl stanoven cíl a v podstatě autonomní jednotky zbývající se organizují se podle jednoduchých pravidel. Pro tento účel byly vyvinuty dva programovací jazyky, Meld a lokálně distribuované predikáty (LDP).
Jedna pravděpodobná aplikaceLikace pro Claytronics je 3-D faxový stroj, který by umožnil reprodukci trojrozměrných objektů z přenášených informací. Zatímco k dosažení tohoto cíle bylo navrženo několik dalších možností, je pravděpodobné, že technologie Claytronics by měla za následek mnohem rychlejší reprodukci. Objekt, který má být reprodukován, by mohl být jednoduše pohřben pod vrstvou katomů, která by získala a přenášela informace o rozměrech objektu do přijímacího souboru katomů, které by se pak organizovaly, aby vytvořily přesnou reprodukci. Další možností je „Pario“, krok vpřed z videa, který umožňuje manipulaci s pohyblivými trojrozměrnými objekty, s mnoha možnými využitím ve výzkumu, modelování, designu a vzdělávání a zábavě.