Что такое Claytronics?

Claytronics, это система, предназначенная для реализации концепции программируемой материи, то есть материалов, которыми можно манипулировать в электронном виде в трёх измерениях таким же образом, как можно управлять двумерными изображениями с помощью компьютерной графики. Такие материалы состоят из “catoms” — claytronics атомы, которые созданы по аналогии с фактическими атомами и являются мельчайшей неделимой единицей программируемой материи.Каждый catom способен получать электронные инструкции обработки информации и общение с другими catoms.Группы catoms находятся постоянно в движении,но без индивидуального catoms не имея при этом каких-либо движущихся частей. Целью является очень большое число очень малых catoms,которые могут быть использованы в наноразмерной робототехнике,расширяя широкий спектр применения.

Основная единица claytronics, catom, состоит из самодостаточной структуры, которая имеет приёмник и антенну, central processing unit (CPU), блок питания, один или несколько датчиков, видео дисплей и постоянно движется относительно других catoms. Адгезия может быть достигнута путём магнетизма или электростатических сил.Начиная с 2011 г., успешно были проведены испытания с относительно большими масштабами catoms, которые могут двигаться относительно друг друга в двух измерениях с помощью электромагнитов, которые можно включать и выключать по мере необходимости. Предполагается, что catoms будет изготавливаться на субмиллиметровых и даже нанометровых шкалах, позволяя манипулировать миллионами catoms.

В claytronics, коллекция catoms называются «ансамбли.» Каждый catom ансамбля умеет определять свое местонахождение и, совмещать эту информацию с какой-то общей целью, предписанной для ансамбля в целом,и может решить,стоит ли он с соседним catoms, или перемещается по отношению к ним. К примеру, ансамбль, может учитывать цель воспроизведения трехмерного объекта. Первоначально отдельные catoms, возможно, двигаются вокруг беспорядочно, но как только они начинают использовать информацию, в которой они были предоставлены об объекте, чтобы быть воспроизведены в сочетании с информацией о своих местах в их внутренней памяти устройства и датчиков, объект принимает форму через их совместные действия.

Организация поведения миллионов автономных единиц требует разработки новых языков программирования которые очень сильно отличаются от тех, которые используются для обычных приложений. Например, было бы невозможно для уникальной идентификации каждого узла — они будут “anonymous”, а поэтому “программа” не будет состоять из набора конкретных инструкций, направленных специальных блоков. Вместо этого, цель должна быть определена и, по сути, автономная единица смещена влево,чтобы организовать себе следующие простые правила. Два языка программирования, Meld и Локально Распределенные Предикаты (ЛДП), были специально разработаны для этой цели.

Одним из возможных приложений для claytronics — 3-D факсимильный аппарат, который позволит воспроизводить трехмерные объекты передаваемой информации. В то время как был предложен ряд других вариантов , чтобы добиться этого, существует вероятность того, что claytronics технология приведет к ускорению размножения. Объект может быть воспроизведён или просто погребен под слоем catoms, что бы получать и пересылать информацию об объекте.Размеры приемного ансамбля catoms должны организовать себя для создания точного воспроизводства.Другая возможность-это “pario,” шаг вперед по сравнению с видео, который позволяет манипулировать движущимися трехмерными объектами,множество возможных применений в исследованиях, моделировании, проектировании и образовании, а также для развлечения.