Cos'è Claytronics?

Claytronics è un sistema progettato per implementare il concetto di materia programmabile, ovvero materiale che può essere manipolato elettronicamente in tre dimensioni allo stesso modo in cui le immagini bidimensionali possono essere manipolate attraverso la computer grafica.Tali materiali sarebbero composti da "Catoms" mdash;Claytronics Atoms Mdash;che, in analogia con gli atomi reali, sarebbe le più piccole unità indivisibili della materia programmabile.Ogni catomo sarebbe in grado di ricevere istruzioni elettroniche, elaborare informazioni e comunicare con e aderire ad altri catomi.Gruppi di catomi sarebbero in grado di movimento, ma senza che i singoli catomi abbiano parti in movimento.L'obiettivo è che il numero molto elevato di catomi estremamente piccoli venga utilizzato in robotica su nanosciUn'unità di elaborazione centrale (CPU), un alimentatore, uno o più sensori, un display video e mezzi per aderire e muoversi rispetto ad altri catomi.L'adesione potrebbe essere raggiunta dal magnetismo o dalle forze elettrostatiche, per esempio.A partire dal 2011, sono state condotte prove riuscite con catomi relativamente su larga scala che possono muoversi l'uno rispetto all'altro in due dimensioni usando elettromagneti che possono essere accesi e spenti come richiesto.Si prevede che i catomi saranno prodotti in serie su una scala sub-millimetro e persino nanometri, consentendo di manipolare raccolte di milioni di catomi.

in argilla, le raccolte di catomi vengono definite gruppi.Ogni catomo all'interno di un ensemble è in grado di determinare la sua posizione e, combinando queste informazioni con alcuni obiettivi complessivi prescritti per l'insieme nel suo insieme, può decidere se legarsi con i catomi vicini o se spostarsi rispetto a loro.Ad esempio, un ensemble potrebbe essere dato l'obiettivo di riprodurre un oggetto tridimensionale.Inizialmente, i singoli catomi possono muoversi in modo casuale, ma poiché usano le informazioni che sono state fornite sull'oggetto da riprodurre in combinazione con informazioni sui loro stati e posizioni dalla loro memoria e sensori interni, l'oggetto prende forma attraverso la loro cooperativaAzione.

L'organizzazione del comportamento di milioni di unità autonome richiede lo sviluppo di nuovi linguaggi di programmazione molto diversi da quelli utilizzati per le applicazioni convenzionali.Ad esempio, non sarebbe possibile identificare in modo univoco ogni unità mdash;Sarebbero "anonimi" e quindi un "programma" non consisterebbe in serie di istruzioni specifiche inviate a unità specifiche.Invece, sarebbe specificato un obiettivo e le unità essenzialmente autonome lasciate per organizzarsi seguendo regole semplici.A tale scopo sono stati sviluppati due linguaggi di programmazione, MELD e predicati distribuiti localmente (LDP).

Una probabile applicazione per Claytronics è una macchina per fax 3D che consentirebbe la riproduzione di oggetti tridimensionali da informazioni trasmesse.Mentre sono state suggerite un certo numero di altre opzioni per raggiungere questo obiettivo, è probabile che la tecnologia Claytronics comporterebbe una riproduzione molto più rapida.L'oggetto da riprodurre potrebbe essere semplicemente sepolto sotto uno strato di catomi che otterrebbe e trasmetterebbe informazioni sulle dimensioni dell'oggetto a un ensemble ricevente di catomi che si organizzerebbero quindi per creare una riproduzione accurata.Un'altra possibilità è "Pario", un passo avanti rispetto al video che consente la manipolazione di oggetti tridimensionali in movimento, con molti possibili usi nella ricerca, nella modellazione, nella progettazione e nell'istruzione, nonché intrattenimento.