Физические объекты скоро станут такими же программируемыми, как компьютер

реклама
реклама
реклама

Растения движутся к солнцу, белки складываются в сложные структуры в ответ на их окружение, молекулы складываются друг в друга вместе, чтобы сформировать кристалл. Этими функциями не управляет никакой внешний механизм. Вместо этого структура и форма встроены в сами свойства материала — чудо мира природы.

реклама
реклама

Однажды мы сможем создать материалы, которые будут аналогичным образом реагировать на окружающую среду, открывая новую сферу возможностей для строительства и дизайна: технологии, продукты и инфраструктура. которые легко адаптируются, эффективны и менее подвержены дорогостоящим ошибкам. Представьте себе умные материалы, которые доставляют наркотики внутрь вашего тела именно тогда, когда они необходимы, мебель, которая собирается у вас дома, или автомобильные шины, которые меняют сцепление с дорогой, когда дорога мокрая.

«Мы считаем, что это так. Теперь можно запрограммировать почти любой материал на изменение формы и свойств », — говорит Скайлар Тиббитс, директор лаборатории самосборки Массачусетского технологического института. Код, по его словам, станет «языком материалов» точно так же, как сегодня язык машин.

Тиббитс, архитектор, а затем ученый-компьютерщик, а затем сумасшедший дизайнер, является в авангарде популяризации идеи о том, что более умные материалы — такие же, если не больше, чем все более сложные машины, — будут формировать физический мир будущего. В своем выступлении на TED Talk в 2013 году он представил часть этого видения, назвав его 4-D печатью (то есть 3-D печатью с добавлением измерения времени). С тех пор он работал над воплощением идеи в жизнь, используя реальные материалы, которые производители и дизайнеры используют сегодня: дерево, текстиль, углеродное волокно и многое другое.

Новая гибкая форма углеродное волокно изгибается при нагревании.

Пример может помочь вам понять концепцию. Тиббитс создал композитный древесный материал, который он может печатать трехмерно на плоских листах с индивидуальной зернистостью. В зависимости от текстуры древесины древесина будет складываться по-разному при добавлении воды. Однажды вы могли бы получить кресло в плоской упаковке, и оно могло бы сложиться по прибытии.

Подобные исследования находятся на начальной стадии, но для Ход Липсона, директора Лаборатории творческих машин Корнельского университета, они представляют собой новый рубеж в разработке и производстве продуктов. Во-первых, говорит он, мы создали возможность управлять формой материала с помощью трехмерных принтеров, но однажды мы сможем управлять свойствами самих материалов и, в конечном итоге, их поведением..

«Мы находимся в первой фазе, начинаем вторую фазу и только начинаем третью фазу», — говорит Липсон. «Я думаю, что однажды мы сможем делать такие сложные вещи, как природа». По-другому он формулирует аналогичную цель: построить робота, который выходит из принтера, включая батареи. (Он уже напечатал трехмерный образец громкоговорителя, который заработал почти сразу после выхода из принтера, используя серебряные чернила для проводов и уникальную вязкую форму феррита стронция для магнита.)

реклама

Одним из элементов, необходимых для выполнения любого из этих действий, является правильное программное обеспечение. Тиббитс был одним из первых пользователей бета-версии Project Cyborg, научно-исследовательского проекта с потрясающим названием, разработанного компанией Autodesk, занимающейся разработкой программного обеспечения, которая надеется выпустить его для более широкой аудитории где-то в этом году. Программа предназначена для помощи людям — от синтетических биологов до дизайнеров мебели — в их поисках «программной материи».

Карлос Олгин, создатель био-нано-программируемой группы Matter Group от Autodesk, говорит, что это программное обеспечение не помогает людям проектировать в традиционном смысле, а, скорее, использует восходящий подход. «Это больше касается установления правил взаимодействия между отдельными частями, из которых возникает дизайн». Когда-нибудь, если производственные возможности вырастут так, как думает Липсон, программное обеспечение должно будет развиваться еще дальше. «Технологии производства развиваются быстрее, чем наши конструкторские возможности. В какой-то момент, я думаю, мы увидим все больше и больше инструментов искусственного интеллекта, чтобы заполнить этот пробел », — говорит Липсон.

Как только технология появится, приложения будут широко варьироваться, начиная с наноразмерных дизайнеров. молекулы к имплантированным медицинским устройствам, которые адаптируются к изменяющимся условиям в организме, в более крупную область, в которой работает Tibbits: «Мы можем фундаментально переосмыслить наши продукты. Мы можем переосмыслить, как мы их создаем, как мы их отправляем и как они реагируют на пользователя ».

Оцените статью
Botgadget.ru
Добавить комментарий