Что такое программируемая материя?

Программируемый материал может реагировать на ввод данных для изменения физической формы и других характеристик. Этот ввод может включать в себя команды пользователя, очень похожие на те, которые используются для управления компьютером, а также обратную связь от автоматизированного контроллера. Технология, лежащая в основе программируемого материала, имеет широкий спектр потенциальных применений, среди прочего, для потребительских товаров, научных исследований и использования в военных целях. Исследования в этой области быстро развивались в начале 21-го века, поскольку фирмы, заинтересованные в этой теме, начали выпускать ранние прототипы и планы на большее.

Существует несколько подходов к разработке программируемых материалов, которые могут основываться на таких вещах, как жидкости, композиты и робототехнические системы. Во всех случаях материя способна изменить одно или несколько свойств. Например, он может стать темнее или светлее в ответ на ввод или может преобразоваться в другую форму по команде. Отдельные молекулы в нем могут быть в состоянии изменить форму, создавая колебания молекулярного уровня в составе, которые могут применяться различными способами.

Одна заявка на программируемое вещество находится в обработке и передаче информации. Такие устройства также могут передавать энергию без каких-либо встроенных данных внутри. Одним из примеров является сотовый телефон, который сохраняет небольшой размер, когда он не используется, но может превратиться в полноценный планшет или трубку, когда пользователь вводит команду для этого. Это может позволить компактную упаковку, предоставляя доступ к функциям, которые пользователь может иногда хотеть или нуждаться. Программируемый материал необходим для переходов формы, а также для возможности взаимодействия с пользователем, отправки данных и получения информации.

В дополнение к указаниям пользователя, некоторые программируемые материалы могут взаимодействовать с роботами и компьютерными программами, которые могут управлять им автоматически. Это может сделать его полезным в условиях, когда люди не могут пройти, например, при исследовательской посадке на планете с небезопасной атмосферой. Автоматизация некоторых процессов с использованием программируемых материалов также может повысить безопасность и эффективность на таких объектах, как фабрики. Компоненты, которые реагируют на факторы окружающей среды, также могут быть полезны для условий, где быстрое реагирование может быть важным.

Частные компании работают над исследованиями в области программируемых материалов, чтобы расширить свои собственные продуктовые линейки и разрабатывать новые продукты для потребителей. Их исследования, как и исследования государственных учреждений, работающих над конфиденциальными проектами, обычно являются собственностью и недоступны для широкой публики. В организациях, работающих в общественных интересах, а также в академических учреждениях, информация об исследованиях и разработках может быть более доступна для людей, интересующихся этой темой.