Hva er Claytronics?

Claytronics er et system designet for å implementere begrepet programmerbar materie, det vil si materiale som kan manipuleres elektronisk i tre dimensjoner på samme måte som todimensjonale bilder kan manipuleres gjennom datagrafikk. Slike materialer vil være sammensatt av "katomer" - leiratomer - som i analogi med faktiske atomer ville være de minste udelelige enhetene i den programmerbare saken. Hver CATOM vil være i stand til å motta elektroniske instruksjoner, behandle informasjon og kommunisere med og overholde andre katomer. Grupper av katomer ville være i stand til bevegelse, men uten at de enkelte katomene har noen bevegelige deler. Målet er for veldig stort antall ekstremt små katomer som skal brukes i Nanoscale Robotics, noe som tillater et bredt spekter av applikasjonEnsors, en videodisning og middel til å overholde og bevege seg i forhold til andre katomer. Adhesjon kan for eksempel oppnås ved magnetisme eller elektrostatiske krefter. Fra 2011 har vellykkede forsøk blitt utført med relativt storskala katomer som kan bevege seg i forhold til hverandre i to dimensjoner ved bruk av elektromagneter som kan slås av og på etter behov. Det forventes at Catoms vil bli masseprodusert i undermillimeteret og til og med nanometerskalaen, slik at samlinger av millioner av katomer kan manipuleres.

I Claytronics blir samlinger av katomer referert til som "ensembler." Hvert Catom i et ensemble er i stand til å bestemme plasseringen, og kombinerer denne informasjonen med et overordnet mål som er foreskrevet for ensemblet som helhet, kan bestemme om de skal binde seg til nabokatomene, eller om de skal bevege seg i forhold til dem. For eksempel kan et ensemble få målet of Reproduserende et tredimensjonalt objekt. Opprinnelig kan de enkelte katomer bevege seg tilfeldig, men når de bruker informasjonen de har blitt gitt om objektet som skal reproduseres i kombinasjon med informasjon om deres tilstander og lokasjoner fra deres interne minne og sensorer, tar objektet form gjennom deres samarbeidsaksjon.

Organisering av atferden til millioner av selvstendige enheter krever utvikling av nye programmeringsspråk veldig forskjellig fra de som brukes til konvensjonelle applikasjoner. For eksempel ville det ikke være mulig å identifisere hver enhet unikt - de ville være "anonyme", og et "program" vil ikke bestå av sett med spesifikke instruksjoner sendt til spesifikke enheter. I stedet vil et mål bli spesifisert og de vesentlig autonome enhetene som er igjen for å organisere seg ved å følge enkle regler. To programmeringsspråk, smeltet og lokalt distribuerte predikater (LDP), er utviklet for dette formålet.

en sannsynlig appLication for Claytronics er en 3D-faksmaskin som vil muliggjøre reproduksjon av tredimensjonale gjenstander fra overført informasjon. Selv om det er foreslått en rekke andre alternativer for å oppnå dette, er det sannsynlig at Claytronics -teknologi vil resultere i mye raskere reproduksjon. Objektet som skal reproduseres kan ganske enkelt begraves under et lag med katomer som ville skaffe og overføre informasjon om objektets dimensjoner til et mottakende ensemble av katomer som deretter ville organisere seg for å skape en nøyaktig reproduksjon. En annen mulighet er "Pario", et skritt frem fra video som tillater manipulering av å flytte tredimensjonale objekter, med mange mulige bruksområder innen forskning, modellering, design og utdanning samt underholdning.