Nature Physics: Создан материал, способный вести себя как простой организм

Фото из открытых источников

Научной командой из Амстердамского университета создан инновационный роботизированный метаматериал, который способен обучаться, запоминать формы и «эволюционировать» автономно, без центрального управляющего блока. Разработку подробно описали в Nature Physics.

Основой системы стала цепочка из соединенных звеньев, где каждый снабжён микроконтроллером и взаимодействует исключительно с соседними элементами.

В ходе экспериментов материал доказал умение «запоминать» заданные формы и возвращаться к ним, когда происходит повторное воздействие. Обучение шло не за счет центральной программы, а на фоне локальных изменений: каждый элемент производил анализ движений, сравнение положений и коррекцию своей жесткости.

Эксперты показали, что система способна хранить несколько форм одновременно и переключаться между ними. Так, цепочка из 11 элементов обрела способность принимать различные конфигурации, в т ом числе, сложные фигуры и даже последовательности движений.

Ключевое открытие в том, что материал способен не только к запоминанию, но и адаптации. В зависимости от направленности воздействия он демонстрировал разную реакцию, что дало возможность ему освоить несколько «поведенческих сценариев» без перезапуска системы.

Эксперименты также показали простейшие форматы «поведения»: одна из цепей действовала как захват, реагируя на прикосновение, другая занималась преобразованием последовательности форм в движение вперед.

По мнению авторов, данный подход объединяет в одном объекте движение, память и обучение. Что даёт шанс созданию материалов и устройств, способных к самоадаптации к условиям среды.