Что такое Клейтроникс?

Claytronics - это система, разработанная для реализации концепции программируемой материи, то есть материала, которым можно манипулировать электронным способом в трех измерениях так же, как двумерными изображениями можно манипулировать с помощью компьютерной графики. Такие материалы будут состоять из «катомов» - атомов галактики - которые, по аналогии с реальными атомами, будут наименьшими неделимыми единицами программируемой материи. Каждый катом мог бы получать электронные инструкции, обрабатывать информацию, общаться с другими катомами и присоединяться к ним. Группы катомов могли бы двигаться, но без отдельных катомов, имеющих движущиеся части. Цель состоит в том, чтобы в нанотехнической робототехнике использовалось очень большое количество чрезвычайно малых катомов, что позволяет применять их в самых разных областях.

Базовая единица глинетроники, катом, состоит из автономной структуры, которая имеет приемник или антенну, центральный процессор (ЦП), источник питания, один или несколько датчиков, видеодисплей и средства привязки, и движется относительно других катомов. Адгезия может быть достигнута, например, за счет магнетизма или электростатических сил. По состоянию на 2011 год были проведены успешные испытания с относительно крупными катомами, которые могут перемещаться относительно друг друга в двух измерениях, используя электромагниты, которые можно включать и выключать по мере необходимости. Ожидается, что катомы будут массово производиться с точностью до миллиметра и даже нанометров, что позволит манипулировать коллекциями миллионов катом.

В глинатронике коллекции катомов называются «ансамблями». Каждый катом в пределах ансамбля может определить свое местоположение и, комбинируя эту информацию с некоторой общей целью, предписанной для ансамбля в целом, может решить, связываться ли с соседними катомами или перемещаться относительно них. Например, ансамблю может быть предоставлена ​​цель воспроизведения трехмерного объекта. Первоначально отдельные катомы могут перемещаться случайным образом, но, поскольку они используют предоставленную им информацию об объекте, который должен быть воспроизведен в сочетании с информацией об их состояниях и местоположениях из их внутренней памяти и датчиков, объект обретает форму через их кооператив. действие.

Организация поведения миллионов автономных модулей требует разработки новых языков программирования, сильно отличающихся от используемых в обычных приложениях. Например, невозможно было бы однозначно идентифицировать каждую единицу - они были бы «анонимными», и поэтому «программа» не состояла бы из наборов конкретных инструкций, отправляемых конкретным единицам. Вместо этого будет указана цель, и по существу автономные единицы будут организованы по простым правилам. Для этой цели были разработаны два языка программирования: Meld и локально распределенные предикаты (LDP).

Одним из наиболее вероятных применений глинатроники является трехмерный факсимильный аппарат, который позволяет воспроизводить трехмерные объекты из передаваемой информации. Несмотря на то, что для достижения этой цели был предложен ряд других вариантов, вполне вероятно, что технология пластилин приведет к гораздо более быстрому размножению. Воспроизводимый объект может быть просто похоронен под слоем катомов, который будет получать и передавать информацию о размерах объекта в принимающий ансамбль катомов, который затем организуется для создания точного воспроизведения. Еще одна возможность - «pario», шаг вперед по сравнению с видео, который позволяет манипулировать движущимися трехмерными объектами, что может использоваться во многих исследованиях, моделировании, дизайне и образовании, а также в сфере развлечений.