کلیترونیک

Claytronics ( کلیترونیک ها ) یک مفهوم انتزاعی آینده است که رباتیک نانومقیاس و علوم رایانه برای ایجاد کامپوترهایی در مقیاس نانومتری به نام claytronic atoms یا کاتوم ها ترکیب می کند که می توانند با یکدیگر تعامل داشته و اشیاء و اجسام سه بعدی ملموسی را تشکیل دهند که فرد می تواند با آنها تعامل داشته باشد. این ایده به طور کلی به عنوان ماده قابل برنامه ریزی[ ۱] شناخته می شود. کاتوم ها این پتانسیل را دارند که به طور شگرفی بر حوزه های زندگی روزمره مانند ارتباطات از راه دور، رابط بین انسان و کامپیوتر، سرگرمی و بسیاری دیگر تأثیرگذار باشند.
تحقیقات فعلی در حال بررسی پتانسیل رباتیک قابل تنظیم و نرم افزار پیچیده لازم برای کنترل ربات های «تغییر شکل دهنده» است. چالش های زیادی در رابطه با برنامه نویسی و کنترل این تعداد زیاد از discrete modular systems وجود دارد که دلیل آن درجات آزادی است که با هر ماژول مطابقت دارد. به عنوان مثال، پیکربندی مجدد از یک فرمت به یک فرمت مشابه ممکن است به مسیر پیچیده ای از حرکت ها نیاز داشته باشد که توسط یک رشته پیچیده از دستورها کنترل می شود، حتی اگر این دو شکل اندکی متفاوت باشند. [ ۲]
در سال ۲۰۰۵، تلاش های تحقیق هایی برای توسعه یک مفهوم سخت افزاری در مقیاس میلی متر موفقیت آمیز بود و نمونه های اولیه استوانه ای به قطر ۴۴ میلی متر را ایجاد کرد که از طریق جاذبه الکترومغناطیسی با یکدیگر تعامل دارند. این آزمایش ها به محققین کمک کرد تا رابطه بین جرم و نیروی بالقوه بین اجسام را به عنوان «کاهش ۱۰ برابری در اندازه به افزایش ۱۰۰ برابری در نیرو نسبت به جرم ترجمه شود» تأیید کنند. پیشرفت های اخیر در این مفهوم اولیه به شکل ربات های استوانه ای با قطر یک میلی متر است که بر روی یک لایه نازک توسط فوتولیتوگرافی ساخته شده اند که با استفاده از نرم افزار پیچیده ای که جذب الکترومغناطیسی و دافعه بین ماژول ها را کنترل می کند، با یکدیگر همکاری می کنند. [ ۳]
هم اکنون نیز تحقیق و آزمایش های بیشتر، در خصوص با کلیترونیک ها، در دانشگاه کارنگی ملون واقع در پیتسبورگ پنسیلوانیا توسط محققین، شامل پروفسور تاد سی. مووری، ست گلدشتاین و دانشجویان این دانشگاه، در دست انجام است.
نیروی پیشران در ماده قابل برنامه ریزی، خود سخت افزار است که خود را به هر شکلی که می خواهید تغییر می دهد. کلیترونیک ها از مجموعه ای از اجزای منفرد به نام اتم های کلیترونیک یا کاتوم ها تشکیل شده اند. برای اینکه کاتوم ها با دوام باشند، باید مجموعه ای از معیارها و شرایط را دارا باشند. برای شروع، کاتوم ها باید بتوانند در سه بعد نسبت به یکدیگر حرکت داشته باشند و همچنین بتوانند به یکدیگر بچسبند تا شکلی سه بعدی را تشکیل دهند. ثانیاً، کاتوم ها باید قابلیت این را داشته باشند که در یک مجموعه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات وضعیت را با کمک یکدیگر محاسبه کنند. به طور کلی، کاتوم ها از یک CPU، یک دستگاه شبکه برای ارتباط، یک نمایشگر تک پیکسلی، چندین حسگر، یک باتری داخلی و وسیله ای برای متصل شدن به یکدیگر تشکیل شده اند.