Τι είναι το Claytronics;

Το Claytronics είναι ένα σύστημα που έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόσει την έννοια της προγραμματιζόμενης ύλης, δηλαδή υλικό που μπορεί να χειριστεί ηλεκτρονικά σε τρεις διαστάσεις με τον ίδιο τρόπο που οι δισδιάστατες εικόνες μπορούν να χειριστούν μέσω γραφικών υπολογιστών.Τέτοια υλικά θα αποτελούνται από "catoms" mdash;ατόμων Claytronics Mdash;η οποία, σε αναλογία με τα πραγματικά άτομα, να είναι οι μικρότερες αδιαίρετες μονάδες της προγραμματιζόμενης ύλης.Κάθε Catom θα ήταν σε θέση να λαμβάνει ηλεκτρονικές οδηγίες, να επεξεργάζεται πληροφορίες και να επικοινωνεί με και να ακολουθεί άλλα catoms.Οι ομάδες catoms θα ήταν σε θέση να μετακινούνται, αλλά χωρίς τα μεμονωμένα catoms να έχουν οποιαδήποτε κινούμενα μέρη.Ο στόχος είναι ο πολύ μεγάλος αριθμός εξαιρετικά μικρών catoms που θα χρησιμοποιηθούν στη ρομποτική νανοκλίμακα, επιτρέποντας ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Η βασική μονάδα του Claytronics, η Catom, αποτελείται από μια αυτοτελής δομή που έχει δέκτη ή κεραία,Μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU), μια τροφοδοσία ρεύματος, ένας ή περισσότεροι αισθητήρες, μια οθόνη βίντεο και τα μέσα προσκόλλησης και μετακίνησης σε σχέση με άλλα catoms.Η προσκόλληση θα μπορούσε να επιτευχθεί με μαγνητισμό ή ηλεκτροστατικές δυνάμεις, για παράδειγμα.Από το 2011, οι επιτυχημένες δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με σχετικά μεγάλης κλίμακας catoms που μπορούν να κινηθούν σε σχέση μεταξύ τους σε δύο διαστάσεις χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνήτες που μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν όπως απαιτείται.Αναμένεται ότι τα catoms θα παραχθούν μαζικά στην κλίμακα υπο-χιλιομετρητή και ακόμη και νανομέτρου, επιτρέποντας τη χειραγώγηση των συλλογών εκατομμυρίων catoms.Κάθε catom μέσα σε ένα σύνολο είναι σε θέση να καθορίσει τη θέση του και, συνδυάζοντας αυτές τις πληροφορίες με κάποιο συνολικό στόχο που έχει συνταγογραφηθεί για το σύνολο στο σύνολό του, μπορεί να αποφασίσει εάν θα δεσμεύσει με γειτονικά catoms ή αν θα κινηθεί σε σχέση με αυτά.Για παράδειγμα, ένα σύνολο μπορεί να δοθεί στο στόχο της αναπαραγωγής ενός τρισδιάστατου αντικειμένου.Αρχικά, τα μεμονωμένα catoms μπορεί να κινούνται τυχαία, αλλά καθώς χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που έχουν παρασχεθεί σχετικά με το αντικείμενο που πρέπει να αναπαραχθεί σε συνδυασμό με πληροφορίες σχετικά με τα κράτη και τις τοποθεσίες τους από την εσωτερική μνήμη και τους αισθητήρες τους, το αντικείμενο διαμορφώνεται μέσω του συνεταιρισμού τουςΔράση

Οργάνωση της συμπεριφοράς εκατομμυρίων αυτοτελών μονάδων απαιτεί την ανάπτυξη νέων γλωσσών προγραμματισμού πολύ διαφορετική από εκείνες που χρησιμοποιούνται για συμβατικές εφαρμογές.Για παράδειγμα, δεν θα ήταν δυνατό να προσδιοριστούν μοναδικά κάθε μονάδα mdash;Θα ήταν "ανώνυμοι" και έτσι ένα "πρόγραμμα" δεν θα αποτελείται από σύνολα συγκεκριμένων οδηγιών που αποστέλλονται σε συγκεκριμένες μονάδες.Αντ 'αυτού, θα καθοριστεί ένας στόχος και οι ουσιαστικά αυτόνομες μονάδες που απομένουν για να οργανώσουν τον εαυτό τους ακολουθώντας απλούς κανόνες.Δύο γλώσσες προγραμματισμού, MELD και τοπικά κατανεμημένες προφητείες (LDP), έχουν αναπτυχθεί για το σκοπό αυτό. Η πιθανή εφαρμογή για το Claytronics είναι μια μηχανή φαξ 3-D που θα επέτρεπε την αναπαραγωγή τρισδιάστατων αντικειμένων από τις μεταδιδόμενες πληροφορίες.Ενώ έχουν προταθεί αρκετές άλλες επιλογές για να επιτευχθεί αυτό, είναι πιθανό ότι η τεχνολογία Claytronics θα είχε ως αποτέλεσμα πολύ ταχύτερη αναπαραγωγή.Το αντικείμενο που πρόκειται να αναπαραχθεί θα μπορούσε απλώς να ταφεί κάτω από ένα στρώμα catoms που θα αποκτούσε και θα μεταδώσει πληροφορίες σχετικά με τις διαστάσεις του αντικειμένου σε ένα σύνολο παραλαβή των catoms που θα οργανωθούν στη συνέχεια για να δημιουργήσουν μια ακριβή αναπαραγωγή.Μια άλλη δυνατότητα είναι το "pario", ένα βήμα προς τα εμπρός από το βίντεο που επιτρέπει τη χειραγώγηση της μετακίνησης τρισδιάστατων αντικειμένων, με πολλές πιθανές χρήσεις στην έρευνα, τη μοντελοποίηση, το σχεδιασμό και την εκπαίδευση καθώς και την ψυχαγωγία.