Qu'est-ce que Claytronics?
Claytronics est un système conçu pour implémenter le concept de matière programmable, c’est-à-dire un matériau qui peut être manipulé électroniquement en trois dimensions de la même manière que les images bidimensionnelles peuvent être manipulées par le biais d’une infographie. De tels matériaux seraient composés de "catoms" - des atomes de claytronics - qui seraient, par analogie avec les atomes réels, les plus petites unités indivisibles de la matière programmable. Chaque catalogue serait capable de recevoir des instructions électroniques, de traiter des informations et de communiquer avec d’autres groupes et d’y adhérer. Des groupes de catoms seraient capables de se déplacer, mais sans que les catoms individuels aient des pièces mobiles. L'objectif est d'utiliser un très grand nombre de catoms extrêmement petits dans la robotique à l'échelle nanométrique, permettant une large gamme d'applications.
L’unité de base de claytronics, le catom, consiste en une structure autonome comportant un récepteur ou une antenne, une unité centrale de traitement (CPU), une alimentation, un ou plusieurs capteurs, un écran vidéo et des moyens de se déplaçant par rapport à, d'autres catoms. L'adhésion pourrait être obtenue par magnétisme ou par des forces électrostatiques, par exemple. Depuis 2011, des essais réussis ont été menés avec des catoms de taille relativement grande pouvant se déplacer l'un par rapport à l'autre dans deux dimensions à l'aide d'électro-aimants pouvant être activés et désactivés en fonction des besoins. On prévoit que les catomes seront produits en série à une échelle inférieure au millimètre et même au nanomètre, ce qui permettra de manipuler des collections de millions de catomes.
Dans Claytronics, les collections de catoms sont appelées "ensembles". Chaque catom d'un ensemble est capable de déterminer son emplacement et, en combinant ces informations avec un objectif général défini pour l'ensemble, peut décider de créer un lien avec les catoms voisins ou de se déplacer par rapport à eux. Par exemple, un ensemble peut avoir pour objectif de reproduire un objet en trois dimensions. Au départ, les différentes catomanies peuvent se déplacer de manière aléatoire, mais à mesure qu’elles utilisent les informations qui leur ont été fournies à propos de l’objet à reproduire en combinaison avec des informations sur leurs états et leurs localisations issues de leur mémoire interne et de leurs capteurs, l’objet prend forme par le biais de leur coopérative. action.
L'organisation du comportement de millions d'unités autonomes nécessite le développement de nouveaux langages de programmation très différents de ceux utilisés pour les applications classiques. Par exemple, il serait impossible d'identifier de manière unique chaque unité - elles seraient "anonymes" et un "programme" ne serait donc pas constitué d'un ensemble d'instructions spécifiques envoyées à des unités spécifiques. Au lieu de cela, un objectif serait spécifié et les unités essentiellement autonomes laissées à s'organiser en suivant des règles simples. Deux langages de programmation, les prédicats de fusion et les prédicats distribués localement (LDP), ont été développés à cet effet.
Une application probable pour Claytronics est un télécopieur 3D qui permettrait la reproduction d’objets en trois dimensions à partir d’informations transmises. Bien que plusieurs autres options aient été suggérées pour y parvenir, il est probable que la technologie Claytronics permettrait une reproduction beaucoup plus rapide. L'objet à reproduire pourrait simplement être enterré sous une couche de catomètres qui obtiendrait et transmettrait des informations sur les dimensions de l'objet à un ensemble de catomètres récepteurs qui s'organiseraient ensuite pour créer une reproduction fidèle. Une autre possibilité est la «pario», un pas en avant par rapport à la vidéo qui permet la manipulation d’objets tridimensionnels en mouvement, avec de nombreuses utilisations possibles dans la recherche, la modélisation, la conception, l’éducation et le divertissement.