Co je Claytronics?

Claytronics je systém určený k implementaci konceptu programovatelné hmoty, tj. Materiál, který lze elektronicky manipulovat ve třech rozměrech stejným způsobem, jakým lze manipulovat s dvourozměrnými obrazy prostřednictvím počítačové grafiky.Takové materiály by byly složeny z „katomů“ mdash;Atomy Claytronics mdash;což by bylo v analogii se skutečnými atomy nejmenšími nedělitelnými jednotkami programovatelné záležitosti.Každý katom by byl schopen přijímat elektronické pokyny, zpracování informací a komunikaci s jinými katomy a dodržovat.Skupiny katomů by byly schopné pohybovat, ale bez jednotlivých katomů by měly nějaké pohyblivé části.Cílem je, aby se v robotice nanočástic použilo velmi velké množství extrémně malých katomů, což umožňuje širokou škálu aplikací.centrální zpracovatelská jednotka (CPU), napájecí zdroj, jeden nebo více senzorů, displej videa a prostředky dodržování a pohybu se vzhledem k jiným katomům.Například adheze lze dosáhnout magnetismem nebo elektrostatickými silami.Od roku 2011 byly úspěšné pokusy prováděny s relativně rozsáhlými katomy, které se mohou pohybovat relativně k sobě ve dvou dimenzích pomocí elektromagnetů, které lze podle potřeby zapnout a vypnout.Předpokládá se, že katomy budou vyráběny hromadně v podměru a dokonce i nanometrovém měřítku, což umožní manipulaci s miliony katomů.Každý katom v souboru je schopen určit jeho umístění a kombinovat tyto informace s některým celkovým cílem předepsaným pro soubor jako celek, může rozhodnout, zda se spojit se sousedními katomy nebo zda se k nim přesunout.Například soubor by mohl mít cíl reprodukovat trojrozměrný objekt.Zpočátku se jednotlivé katomy mohou pohybovat náhodně, ale jak používají informace, které byly poskytnuty o objektu, který má být reprodukován v kombinaci s informacemi o jejich stavech a umístěních z jejich vnitřní paměti a senzorů, objekt se formuje prostřednictvím jejich družstvaAkce.

Organizace chování milionů samostatných jednotek vyžaduje vývoj nových programovacích jazyků velmi odlišný od těch, které se používají pro konvenční aplikace.Například by nebylo možné jedinečně identifikovat každou jednotku mdash;Byly by „anonymní“, a proto by „program“ nestával ze sad konkrétních pokynů zaslaných na konkrétní jednotky.Místo toho by byl stanoven cíl a v podstatě autonomní jednotky zbývající se organizují se podle jednoduchých pravidel.Za tímto účelem byly vyvinuty dva programovací jazyky, Meld a lokálně distribuované predikáty (LDP).

Jednou z pravděpodobných aplikací pro Claytronics je 3-D faxový stroj, který by umožnil reprodukci trojrozměrných objektů z přenášených informací.Zatímco k dosažení tohoto cíle bylo navrženo několik dalších možností, je pravděpodobné, že technologie Claytronics by měla za následek mnohem rychlejší reprodukci.Objekt, který má být reprodukován, by mohl být jednoduše pohřben pod vrstvou katomů, která by získala a přenášela informace o rozměrech objektu do přijímacího souboru katomů, které by se pak organizovaly, aby vytvořily přesnou reprodukci.Další možností je „Pario“, krok vpřed z videa, které umožňuje manipulaci s pohyblivou trojrozměrnou objektů, s mnoha možnými využitím ve výzkumu, modelování, designu a vzdělávání a zábavě.