制造自动化结构或机器的过程仍然是自上而下的,需要人类、工厂或机器人来进行组装和制造。然而,大自然组装的方式是无处不在的自下而上;动物和植物是在细胞水平上自我组装的,依靠蛋白质自我折叠成目标几何结构,这些几何结构编码了使我们保持节拍的所有不同功能。对于一种更受生物启发、自下而上的组装方法,人类的建筑材料需要自己做得更好。然而,让它们具有可扩展性、选择性和可重编程性,以模仿自然界的多功能性,这意味着一些初期的问题。
现在,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员试图用一种新的方法来克服这些成长中的痛苦:引入磁性可编程材料,在不同的部件上涂上一层,比如机器人立方体,让它们自行组装。这一过程的关键是如何使这些磁性程序对它们所连接的内容具有高度的选择性,从而能够将其牢固地自组装成特定形状和选定的配置。这项工作在分辨率、成本和效率方面向前迈出了一步,我们可以用它自组装特定结构,之前的自组装工作通常要求单个零件在几何上不同,就像拼图一样,这需要对所有零件进行单独制造。然而,使用磁性程序,我们可以批量制造均质零件并对其进行编程,以获得特定的目标结构,重要的是,重新编程,以在以后获得新的形状,而无需重新重新制造零件。
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