Claytronics: глина из роботов станет копией человека

 


Представьте себе массу крошечных роботов — миллионы или миллиарды — которые могут подобно глине принять любую форму. Скажем, по заказу превратиться в точную копию банана, мобильного телефона и даже живого человека – чего и кого угодно.

Наиболее неправдоподобно звучит, конечно, задумка о создании трёхмерных копий людей. Эти дубликаты, якобы, можно было бы отправить чуть ли не по факсу в любую точку мира для виртуальных встреч.

Например, доктор, сидя в своём офисе, мог бы отправить на дом к пациенту 3D-двойника, который провёл бы полноценный осмотр, опросил больного и даже пощупал его пульс на запястье. По окончанию визита врач бы распался на "атомы", которые тут же повторно собрались бы в стул или что-нибудь другое.

Следующей по фантастичности, пожалуй, можно назвать затею с созданием разнообразных предметов по желанию и превращение одних вещей в другие. То есть, ненужный в данный момент телефон мог бы трансформироваться в молоток, чтоб вы забили гвоздь, а потом стать парой кроссовок.

Скажете, фантастика? Да, конечно. Но работают в Соединённых Штатах несколько серьёзных людей, которые считают всё это реальностью, хотя и синтетической (Synthetic Reality). Другие названия — "программируемая материя" ("Programmable matter") и "Клэйтроника" (Claytronics — от слова "clay" — глина). Последнюю, между прочим, предлагается считать новой наукой.

Вы могли иметь небольшую глыбу этого материала, которую везде носили бы с собой, чтоб по необходимости делать из неё миллион различных вещей, — рассказывает один из авторов проекта доктор Тодд Моури (Todd C. Mowry), директор исследовательской лаборатории "Интел" в Питсбурге (Intel Research Pittsburgh). — Это было бы похоже на окончательный вариант швейцарского армейского ножа".

Его партнёр, доктор Сет Голдстайн (Seth Copen Goldstein), программист из университета Карнеги-Меллона (CMU) подтверждает слова коллеги: "Это безусловно будет работать".

Эксперт в области робототехники из "Интел" Джейсон Кэмпбелл (Jason Campbell) добавляет: "Чем дольше вы смотрите на это, тем более вероятным кажется, что мы будем способны изготавливать вещи таким способом. Я думаю, у нас есть неплохие шансы увидеть это своими глазами. Через год, через 5 или 20 лет, я точно не знаю".

Голдстайн, заинтересовавшийся нанотехнологиями, и Моури, мечтающий усовершенствовать двухмерную организацию телеконференций, придумали клэйтронику примерно три года назад. С тех пор они изо всех сил пытаются найти быстрый способ описать задумку потенциальным спонсорам.

И, кстати сказать, Национальный фонд науки (NSF) и исследовательское агентство Пентагона DARPA к настоящему моменту обеспечили учёных кое-каким финансированием.

Деньги позволили вовлечь в проект полтора десятков специалистов и приблизительно столько же сочувствующих. Но сил и средств пока катастрофически не хватает.

"По всему миру работает очень много серьёзных исследователей, готовых держать пари, что в той или иной версии клэйтроника появится, — рассказывает специалист в области молекулярной электроники из лаборатории Hewlett-Packard (HP Labs) Филип Кукес (Philip Kuekes).

— Мы осознаём, что случится это очень нескоро, пока нет таких технологий. Но мы, к примеру, уже работаем с экспериментальными электронными устройствами толщиной с молекулу. Так что можно начинать готовиться".

"Большинство людей, знакомясь с нашим проектом, думает о роботе из жидкого металла из "Терминатора". Они смотрят на нас, как будто мы переборщили с чтением научной фантастики. Да, наш проект немного похож на высадку человека на Луне", — признаёт Моури.

"С другой стороны, я уверен, что 200 лет назад люди бы выпали в осадок, если бы вы рассказали им о нынешних радио и телевидении", — замечает ещё один разработчик клэйтроники Рэндал Брайнт (Randy Bryant).

На самом деле успехи у создателей синтетической реальности пока весьма и весьма скромны. Имеются четыре небольших робота, которых называют атомами клэйтроники или катомами (claytronic atoms — catoms).
Диаметр каждого — 44 миллиметра, то есть, до наномасштаба ещё очень далеко. Робот окружён 24 электромагнитами. Пока удалось заставить пару этих машинок взаимодействовать друг с другом так, как это делают две крутящиеся шестерёнки. "Но как только мы получили эти две шевелящиеся штуки, вероятность нашего успеха повысилась", — сообщил Моури.

В конечном счёте, он надеется построить достаточное количество двумерных катомов, чтобы начать эксперименты с изменениями формы. Затем планирует создать сразу сотню роботов размером с теннисный мяч, которые могут перемещаться в трёх измерениях.

Построить катом диаметром 1 миллиметр, по словам авторов проекта, будет очень сложно, но, по-видимому, это неизбежно.

Предполагается, что катом должен обладать сферической формой и не иметь никаких движущихся частей. Вероятно, он будет покрыт электромагнитами, чтобы один робот мог присоединиться к другому и вообще — перемещаться.

На поверхности робота, как ожидается, расположатся светодиоды или их аналог, чтобы изменять цвет, и фотоэлементы, чтобы ощущать свет. У каждого робота должен быть довольно мощный микрокомпьютер.

Попутно исследователи пробуют выяснить, как использовать, строить и управлять этими крошечными роботами. Так, большая форма, типа точной копии человека, могла бы содержать миллиард катомов.

Значит — это система с миллиардом компьютерных узлов: "По масштабу это сопоставимо со всем Интернетом, но в отличие от реальной Сети наша система будет перемещаться", — убеждён Моури. "Если система не работает для миллиона или миллиарда модулей, нам она не интересна", — добавляет Голдстайн.

Что касается электропитания роботов, то здесь, по замыслу разработчиков клэйтроники, катомы автоматически сформирует себя в электрические цепи. Таким образом, поставляя энергию одному роботу, можно будет питать их все скопом.

Поскольку формы будут меняться, а цепи, соответственно, неоднократно рваться, каждому роботу всё же придётся дать маленькую батарейку.

Однако система должна держать форму, даже когда питание отключено полностью. Для этого предлагается покрыть бока катомов искусственными волокнами, подобными микроскопическим волоскам на ногах геккона, позволяющим этой тропической ящерице цепляться почти за любую поверхность.

Миллионы таких волос можно изготовить, к примеру, из углеродных нанотрубок. Тогда они были бы проводниками электричества.

Перечислять возможные проблемы и предполагаемые пути их решения можно, наверное, бесконечно. Да и затея сама по себе не шуточная, что ни говори. Между тем, в словах авторов клэйтроники явно слышится оптимизм. Они уже и название для точной 3D-копии человека придумали — "pario". И ни разу не упоминают серую слизь.

Membrana.ru