Co to jest Claytronics?

Claytronics to system zaprojektowany do wdrożenia koncepcji materii programowalnej, to znaczy materiału, który można manipulować elektronicznie w trzech wymiarach w taki sam sposób, w jaki dwuwymiarowe obrazy można manipulować za pomocą grafiki komputerowej. Takie materiały składałyby się z „catomów” - atomów gliny - które, w analogice z rzeczywistymi atomami, byłyby najmniejszymi niepodzielnymi jednostkami programowalnej materii. Każdy CATOM byłby w stanie odbierać instrukcje elektroniczne, przetwarzać informacje oraz komunikować się z innymi Catomami i przestrzeganiem innych. Grupy Catoms byłyby zdolne do ruchu, ale bez poszczególnych catomów mających jakieś ruchome części. Celem jest zastosowanie bardzo dużej liczby wyjątkowo małych katomów w robotyce w nanoskali, umożliwiając szeroki zakres zastosowań.

Podstawowa jednostka glinica, Catom, składa się z samowystarczalnej struktury, która ma odbiornik lub antenę, jednostkę przetwarzającą centralną (CPU), zasilanie, jeden lub więcej S, jeden lub więcej s S, jeden lub więcej S S.Ensors, wyświetlacz wideo i środki przestrzegania i poruszania się w stosunku do innych catomów. Przyczepność można osiągnąć na przykład przez magnetyzm lub siły elektrostatyczne. Od 2011 r. Przeprowadzono udane próby z stosunkowo dużą skalą, które mogą poruszać się względem siebie w dwóch wymiarach za pomocą elektromagnetów, które można włączyć i wyłączać zgodnie z wymaganiami. Oczekuje się, że Catoms będzie produkowane masowo w skali pod-milimetra, a nawet nanometru, umożliwiając manipulowanie kolekcjami milionów kotomów.

W Claytronics kolekcje Catoms są określane jako „zespoły”. Każdy Catom w zespole jest w stanie określić jego lokalizację i łączenie tych informacji z pewnym ogólnym celem określonym dla zespołu jako całości może zdecydować, czy związać się z sąsiadującymi catomami, czy też poruszać się w stosunku do nich. Na przykład zespół może otrzymać cel oF reprodukcja obiektu trójwymiarowego. Początkowo poszczególne catomy mogą się poruszać losowo, ale ponieważ wykorzystują informacje, które zostały dostarczone o obiekcie, które mają być odtworzone w połączeniu z informacjami o swoich stanach i lokalizacjach z ich pamięci wewnętrznej i czujnikom, obiekt kształtuje się poprzez ich działanie kooperacyjne.

Organizowanie zachowania milionów samodzielnych jednostek wymaga opracowania nowych języków programowania bardzo różniących się od tych stosowanych do konwencjonalnych zastosowań. Na przykład nie byłoby możliwe jednoznaczne zidentyfikowanie każdej jednostki - byłyby one „anonimowe”, dlatego „program” nie składałby się z zestawów określonych instrukcji wysyłanych do określonych jednostek. Zamiast tego zostanie określony cel, a zasadniczo autonomiczne jednostki pozostawione do zorganizowania się poprzez przestrzeganie prostych zasad. W tym celu opracowano dwa języki programowania, MELD i lokalnie rozproszone predykaty (LDP).

Jedna prawdopodobna aplikacjaLiting for Claytronics to maszyna faksu 3D, która umożliwiłaby reprodukcję trójwymiarowych obiektów z przesłanych informacji. Chociaż zasugerowano wiele innych opcji, aby to osiągnąć, prawdopodobne jest, że technologia Claytronics spowodowałaby znacznie szybszą reprodukcję. Obiekt do odtworzenia można po prostu zakopać pod warstwą Catoms, która otrzymałaby i przekazywała informacje o wymiarach obiektu do odbierającego zespołu Catoms, który następnie się zorganizował, aby stworzyć dokładną reprodukcję. Inną możliwością jest „Pario”, krok naprzód od wideo, który umożliwia manipulację poruszającymi się trójwymiarowymi obiektami, z wieloma możliwymi zastosowaniami w badaniach, modelowaniu, projektowaniu i edukacji, a także rozrywce.