Claytronics là gì?

Claytronics là một hệ thống được thiết kế để thực hiện khái niệm vật chất lập trình, nghĩa là vật liệu có thể được thao tác điện tử theo ba chiều theo cách giống như hình ảnh hai chiều có thể được thao tác qua đồ họa máy tính.Các vật liệu như vậy sẽ được cấu tạo bởi các loại catoms và mdash;Nguyên tử Claytronics mdash;mà, tương tự với các nguyên tử thực tế, là các đơn vị không thể chia cắt nhỏ nhất của vấn đề lập trình.Mỗi catom sẽ có khả năng nhận được hướng dẫn điện tử, xử lý thông tin và giao tiếp và tuân thủ các catoms khác.Các nhóm catoms sẽ có khả năng di chuyển, nhưng không có các catoms riêng lẻ có bất kỳ bộ phận chuyển động nào.Mục đích là cho một số lượng rất lớn các catoms cực nhỏ được sử dụng trong robot nano, cho phép một loạt các ứng dụng. Đơn vị cơ bản của Claytronics, Catom, bao gồm một cấu trúc khép kín có máy thu hoặc ăng-ten,Một đơn vị xử lý trung tâm (CPU), nguồn điện, một hoặc nhiều cảm biến, hiển thị video và phương tiện tuân thủ và di chuyển so với các catoms khác.Độ bám dính có thể đạt được bằng từ tính hoặc lực tĩnh điện chẳng hạn.Kể từ năm 2011, các thử nghiệm thành công đã được thực hiện với các loại catom quy mô tương đối lớn có thể di chuyển so với nhau theo hai chiều bằng cách sử dụng các điện vị có thể bật và tắt theo yêu cầu.Người ta dự đoán rằng các catoms sẽ được sản xuất hàng loạt ở quy mô milimet và thậm chí cả nanomet, cho phép các bộ sưu tập hàng triệu catom được thao tác.Mỗi catom trong một bộ đồng phục có thể xác định vị trí của nó và, kết hợp thông tin này với một số mục tiêu tổng thể được quy định cho toàn bộ bộ đồng phục, có thể quyết định có nên liên kết với các catoms lân cận hay không nên di chuyển so với chúng.Ví dụ, một nhóm có thể được đưa ra mục tiêu tái tạo một đối tượng ba chiều.Ban đầu, các loại cá thể riêng lẻ có thể di chuyển ngẫu nhiên, nhưng khi chúng sử dụng thông tin mà chúng đã được cung cấp về đối tượng được sao chép kết hợp với thông tin về trạng thái và vị trí của chúng từ bộ nhớ và cảm biến nội bộ của chúng, đối tượng có hình dạng thông qua hợp tác của chúngHành động. Tổ chức hành vi của hàng triệu đơn vị khép kín đòi hỏi phải phát triển các ngôn ngữ lập trình mới rất khác với các đơn vị được sử dụng cho các ứng dụng thông thường.Ví dụ, không thể xác định duy nhất từng đơn vị mdash;Họ sẽ là người ẩn danh của người Hồi giáo và vì vậy một chương trình của người Viking sẽ không bao gồm các bộ hướng dẫn cụ thể được gửi đến các đơn vị cụ thể.Thay vào đó, một mục tiêu sẽ được chỉ định và các đơn vị tự trị về cơ bản còn lại để tự tổ chức bằng cách tuân theo các quy tắc đơn giản.Hai ngôn ngữ lập trình, MELD và các vị từ phân phối cục bộ (LDP), đã được phát triển cho mục đích này.Mặc dù một số lựa chọn khác đã được đề xuất để đạt được điều này, nhưng có khả năng công nghệ Claytronics sẽ dẫn đến sinh sản nhanh hơn nhiều.Đối tượng được sao chép đơn giản có thể được chôn dưới một lớp catoms có thể thu được và truyền thông tin về kích thước của đối tượng đến một nhóm các catoms sau đó sẽ tự tổ chức để tạo ra một bản sao chép chính xác.Một khả năng khác là Pario, một bước tiến từ video cho phép thao túng các vật thể ba chiều di chuyển, với nhiều cách sử dụng có thể trong nghiên cứu, mô hình hóa, thiết kế và giáo dục cũng như giải trí.