Was ist Claytronics?

Claytronics ist ein System, das das Konzept der programmierbaren Materie implementiert, dh Material, das in drei Dimensionen elektronisch manipuliert werden kann, so wie zweidimensionale Bilder durch Computergrafiken manipuliert werden können. Solche Materialien würden aus „Katomen“ - Claytronics -Atomen - bestehen, die in Analogie zu tatsächlichen Atomen die kleinsten unteilbaren Einheiten der programmierbaren Materie sein würden. Jedes Katom kann elektronische Anweisungen erhalten, Informationen verarbeiten und mit anderen Katomen kommunizieren und sie einhalten. Gruppen von Katomen wären zu Bewegungsmöglichkeiten, aber ohne die einzelnen Katome, die bewegliche Teile haben. Ziel ist es, dass in nanoskaliger Robotik sehr viele extrem kleine Katome verwendet werden, die eine Vielzahl von Anwendungen ermöglichen.Ensors, eine Videoanzeige und Mittel zur Einhaltung und Bewegen von anderen Katzen. Die Adhäsion könnte beispielsweise durch Magnetismus oder elektrostatische Kräfte erreicht werden. Ab 2011 wurden erfolgreiche Versuche mit relativ großen Katzen durchgeführt, die sich in zwei Dimensionen unter Verwendung von Elektromagneten zueinander bewegen können, die nach Bedarf ein- und ausgeschaltet werden können. Es wird erwartet, dass Katome im Submillimeter und sogar im Nanometer-Maßstab in Massenproduktion hergestellt werden, wodurch Sammlungen von Millionen von Katomen manipuliert werden können.

In Claytronics werden Sammlungen von Katomen als "Ensembles" bezeichnet. Jedes Katom in einem Ensemble kann seinen Standort bestimmen und kann diese Informationen mit einem Gesamtziel für das gesamte Ensemble kombinieren, um sich mit benachbarten Katoms zu verbinden oder ob sie sich im Verhältnis zu ihnen bewegen sollen. Zum Beispiel könnte ein Ensemble das Ziel gegeben werden of reproduzieren ein dreidimensionales Objekt. Zunächst können sich die einzelnen Katoms zufällig bewegen, aber da sie die Informationen verwenden, wurden sie über das Objekt in Kombination mit Informationen über ihre Zustände und Standorte aus ihrem internen Gedächtnis und Sensoren zur Verfügung gestellt. Das Objekt nimmt durch ihre kooperative Wirkung Gestalt an.

Organisation des Verhaltens von Millionen von in sich geschlossenen Einheiten erfordert die Entwicklung neuer Programmiersprachen, die sich sehr von denen unterscheiden, die für herkömmliche Anwendungen verwendet werden. Zum Beispiel wäre es nicht möglich, jede Einheit eindeutig zu identifizieren - sie wären „anonym“ und ein „Programm“ würde nicht aus Sätzen bestimmter Anweisungen bestehen, die an bestimmte Einheiten gesendet werden. Stattdessen würde ein Ziel angegeben und die im Wesentlichen autonomen Einheiten, die sich durch einfache Regeln befolgen, organisieren. Zu diesem Zweck wurden zwei Programmiersprachen, Meldung und lokal verteilte Prädikate (LDP) entwickelt.

Eine wahrscheinliche AppLICIT FÜR CLAYTRONICS ist eine 3-D-Faxmaschine, die die Reproduktion von dreidimensionalen Objekten aus übertragenen Informationen ermöglichen würde. Während eine Reihe anderer Optionen vorgeschlagen wurden, um dies zu erreichen, ist es wahrscheinlich, dass die Claytronics -Technologie zu einer viel schnelleren Reproduktion führen würde. Das zu reproduzierende Objekt könnte einfach unter einer Katomschicht vergraben werden, die Informationen über die Dimensionen des Objekts in ein empfangendes Ensemble von Katomen erhalten und übertragen würde, die sich dann organisieren würden, um eine genaue Reproduktion zu erzeugen. Eine andere Möglichkeit ist „Pario“, ein Schritt vorwärts aus dem Video, der die Manipulation von beweglichen dreidimensionalen Objekten ermöglicht, mit vielen möglichen Verwendungen in Forschung, Modellierung, Design und Bildung sowie Unterhaltung.