什么是粘土电子学(Claytronics)？

Claytronics是一个旨在实现可编程物质概念的系统，也就是说，可以在三维空间中以电子方式操作的材料，就像可以通过计算机图形处理二维图像一样。这些材料将由"catoms"组成——Claytronics原子——它将，与实际原子类似，是可编...

Claytronics是一个旨在实现可编程物质概念的系统，也就是说，可以在三维空间中以电子方式操作的材料，就像可以通过计算机图形处理二维图像一样。这些材料将由"catoms"组成——Claytronics原子——它将，与实际原子类似，是可编程物质中最小的不可分割的单元。每个catom将能够接收电子指令、处理信息以及与其他catom通信和粘附。catom组将能够移动，但是没有单独的catoms有任何活动部件。目标是将大量非常小的catoms用于纳米机器人，允许广泛的应用。

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claytronics的基本单元，catom由一个独立的结构组成，该结构具有接收器或天线、中央处理器（CPU）、电源、一个或多个传感器、视频显示器和附着于其他catom并相对于其他catom移动的装置。附着可以通过磁力或静电力来实现。截至2011年，成功的试验已经在相对较大的catoms中进行，catoms可以在二维空间内相对移动，使用可根据需要打开和关闭的电磁铁。预计catoms将在亚毫米甚至纳米尺度上批量生产，从而可以操作数百万个catoms的集合。
在claytronics中，catoms的集合称为"集成"一个集合中的每个catom都能够确定其位置，并且将这些信息与为该集合规定的总体目标相结合，可以决定是否与相邻的catom结合，或者是否相对于它们移动。例如，一个集合的目标可能是再现一个三维物体。最初，单个catoms可能是随机移动的，但当它们使用提供的关于要再现的物体的信息时，它们与来自其内部存储器和传感器的关于其状态和位置的信息结合起来，对象通过它们的协同作用形成。
组织数百万个独立单元的行为需要开发与传统应用程序非常不同的新编程语言。例如，不可能唯一地标识每个单元——它们是"匿名的"，因此"程序"不会由发送给特定单元的特定指令集组成。相反，将指定一个目标，基本上是自治的单元按照简单的规则组织起来。两种编程语言，为此，开发了Meld和局部分布谓词（LDP）。
claytronics的一个可能的应用是一种能够从传输的信息中复制三维对象的三维传真机。同时，还提出了一些其他的选择来实现这一点，粘土电子学技术很可能会导致更快的复制。被复制的物体可以简单地埋在一层catoms之下，catoms可以获取并将有关物体尺寸的信息传输到一个catoms接收组合，然后这些catoms将自己组织起来创建一个精确的复制另一种可能性是"pario"，这是一种从视频开始的进步，它允许操作移动的三维物体，在研究、建模、设计和教育以及娱乐中有许多可能的用途。

发表于 2020-07-10 12:33
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分类：技术

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