Claytronics, o próximo passo para a Matéria Programável

Muito da tecnologia eletrônica e computacional está voltada para o desenvolvimento de softwares interativos e de plataformas de comunicação que permitam um maior relacionamento do usuário com tais programas. Hoje em dia temos projetos que permitem acessar a internet e programas somente usando toque na tela do computador ou o movimento do corpo percebido por uma câmera. Mas são ideias  voltadas a programas, a software e a uma interação bidimensional com uma tela plana. Você já pensou se essa interatividade fosse possível também com hardware? Já imaginou se a  parte física dos computadores também pudesse ser maleável ? Será que um dia poderemos ter uma interface mais tridimensional com os computadores?

Em um futuro pós-apocalíptico, máquinas superavançadas desenvolveram tal tecnologia utilizando metal líquido. Quem assistiu ao filme O Exterminador do Futuro II, pôde ver um robô do futuro que molda sua forma e a cor de seu corpo à vontade.

Pensando nesse mesmo princípio, existem, desde a década de 90, pesquisas e tentativas para desenvolver uma forma para moldarmos matéria sólida com a mesma facilidade que conseguimos fazer com imagens na tela de um computador. Além de  conseguirmos bons avanços até hoje, temos vários outros projetos promissores para o futuro.

Impressão em 3D e Prototipagem

Uma tecnologia já disponível é a impressão em 3D. Basicamente, ela é uma impressora feita para montar modelos, maquetes e protótipos utilizando um tipo de argila de secagem rápida. A impressora imprime camadas de argila uma sobre a outra formando o objeto tridimensional. Tal objeto pode ser manipulado normalmente, como qualquer peça real de argila. Veja aqui um exemplo de uma impressora em 3D disponível no mercado.

Essa tecnologia é muito usada por engenheiros, arquitetos e designers que precisam montar maquetes. As impressões em 3D, conhecida também como prototipagem, agilizam e simplificam a confecção desses protótipos. Agora não é preciso mais montá-los manualmente. Seu maior problema é o custo da argila de secagem rápida, mas já existem fórmulas para barateamento e modelos de impressoras open source.

Novas Possibilidades com Nanotecnologia

Por mais que  estas tecnologias não estejam ainda amplamente disponíveis, muitas pesquisas são realizadas no intuito de desenvolver novas formas de manipulação de matéria. Devemos então considerar que um “metal líquido” ou qualquer outro tipo de matéria maleável precise ter suas partículas pequenas o suficiente para poder adquirir qualquer forma.

A nanotecnologia possibilitaria isso, pois cada nanopartícula seria tão pequena que seria individualmente imperceptível, podendo formar uma massa homogênea, maleável e programável através de sistemas consoles de comando. Na realidade, as possibilidades da nanotecnologia são praticamente limitadas somente pela imaginação do programador.

Matéria Programável

Se cada nanopartícula conseguir trabalhar junto para formar uma massa homogênea, podemos pensar que essa massa seria uma forma de matéria programável. Na prática, telas de cristal líquido, que modificam as emissões de luz a partir de comandos elétricos, podem ser consideradas como uma forma de matéria programável, sem necessariamente utilizar nanotecnologia.

Foi pensando em possibilidades mais audaciosas para  aplicação de matéria programável utilizando nanotecnologia que pesquisadores da Universidade de Carnegie Mellon junto com a Intel desenvolveram um conceito novo, o Claytronics ou Argilotrônica.

Claytronics, Argilotrônica e os Cátomos

O conceito básico do Claytronic são os cátomos. Eles são átomos de claytronics (tradução livre de “catoms” ou Claytronic Atoms) que formariam a estrutura básica dessa matéria programável. Cada cátomo é um pequeno computador em si, com seu próprio processador independente e maneiras de interação magnética com os outros cátomos próximos a eles. Ao mesmo tempo, a superfície de cada cátomo pode adquirir sua própria coloração. Alinhando e programando cátomos em uma mesma área seria possível obter qualquer forma de qualquer cor e com programação variada.

Ao que tudo indica, os cátomos podem ser reprogramados enquanto estiverem em contato com uma superfície de controle. Assim, não só sua forma, mas sua cor e suas funções também poderiam ser reprogramadas em um console de comando próprio. Ao mesmo tempo, como cada cátomo carrega seu próprio processador e memória, seria possível incluir uma programação geral e guardada pelos cátomos a ponto de programar sistemas eletrônicos detalhados e hardwares programáveis.

Interface Orgânica Cinética

Outra forma de programar matéria está sendo desenvolvida pelo Dr. Roel Vertegaal, chamada de Interface Orgânica Cinética. Ela seria uma forma de interação tridimensional com o computador, que deixaria de ser uma interface de um simples monitor e poderia ser formada por superfícies programáveis. Essa tecnologia possibilitaria programar objetos eletrônicos para interagir de diferentes formas com o usuário, de uma forma mais orgânica e menos bidimensional, o que, segundo o cientista, limita nossas possibilidades de criação com computadores.

Na prática, a interface orgânica cinética não seria uma forma de programar matéria em si, mas sim uma forma mais natural ou orgânica de nos relacionarmos com o computador, tornando os sistemas programáveis a tal ponto que nossa relação com a informação nos daria a impressão que estamos reprogramando a matéria do objeto.

Claytronics não é Holografia

Ao contrário do que se possa imaginar, o conceito da argilotrônica não é o mesmo da holografia. Ela não cria uma projeção virtual ou uma imagem reproduzida de um objeto real, mas sim cria uma cópia material tridimensional e programável de um objeto real. Ela teria solidez real e se comportaria conforme sua programação.

A holografia funciona a partir de feixes de laser que refletem formando uma imagem holográfica, quase real de um objeto. Mas essa é uma imagem virtual porque de fato o objeto não está lá e nem a profundidade e textura experimentadas também não são reais. Por mais que essas imagens possam intereagir com o usuário, como na holografia tátil, elas continuam sendo apenas projeções,

Já com objetos criados com argilotrônica, essa experiência passa ser sensível e real. O que você vê realmente está lá e foi criado diante dos seus olhos, como em uma Impressora 3D. A diferença é que os cátomos permitem uma reprogramação e realinhamento da matéria, podendo reutilizá-los para quaisquer finalidades.

Revolução Digital

Até o momento, tanto a Interface Orgânica Cinética quanto a argilotrônica ainda são projetos em fase de desenvolvimento, mas mesmo assim existem muitas possibilidades para ambos os projetos, principalmente se forem combinadas às  ideias.

Utilizando a argilotrônica, você poderia, por exemplo, programar uma latinha de refrigerante para passar um trailer de um filme ou ainda criar uma interface móvel para acessar a internet, pois todos os componentes necessários para essas funções complexas podem ser criados pelos cátomos. Isso possibilitaria também que o hardware de seu computador pudesse ter um upgrade baixando as informações da nova forma, sem necessariamente precisar trocar as peças.

Com essa mesma tecnologia seria possível também desenvolver utensílios e ferramentas domésticas maleáveis. Uma chave de fenda poderia se tornar uma chave Philips ou um martelo, dependendo da necessidade e da programação. Também seria possível programar um copo para formar uma garrafa e vice-versa. Como essa programação não depende necessariamente de um programador ao lado do objeto criado, todos esses objetos poderiam ser criados à distância, a partir de um console remoto via internet.

Poderia haver também uma revolução nas teleconferências, pois as pessoas não mais precisariam ser meras projeções ou imagens, podendo ter construções tridimensionais reais para interagir com pessoas à distância. Isso possibilitaria também a recriação de ambientes reais, melhorando, por exemplo, a experiência com turismo e viagens.

Possíveis dificuldades desse sistema

Todas essas pesquisas ainda estão em fase inicial. A nanotecnologia ainda não foi amplamente explorada e todos os protótipos de cátomos ainda são muito grandes para servirem a seus propósitos originais. Além disso, a Interface Orgânica Cinética ainda funciona a partir de projetores, quase como uma realidade aumentada, não oferecendo ainda a interatividade prometida. Não se sabe quando esses sistemas ficarão prontos de fato.

Além disso, a produção de nanotecnologia é algo extremamente cara. Produzir uma quantidade suficiente de cátomos programáveis para gerar um objeto deve ser, a princípio, muito caro. Diferentemente da Impressão em 3D, que utiliza argila, açúcar e polímeros facilmente encontrados na natureza, cada cátomo tem em si um nanoprocessador e diversos eletroímãs, encarecendo a fabricação. É claro que com o passar do tempo, essas limitações serão superadas e espera-se que em um futuro não tão distante, a nanotecnologia possa ser tão barata quanto hoje em dia são as peças de computador.

Ao mesmo tempo, os atuais protótipos do sistema são muito grandes. Seu funcionamento e os modelos criados em computador são excelentes, mas ao transformá-los em nanotecnologia,  criam-se novas variáveis que podem atrapalhar e dificultar a manutenção e funcionamento do mesmo.

Conclusão

Apesar das dificuldades iniciais, esses são os primeiros passos em direção ao desenvolvimento de uma nova e maravilhosa tecnologia. Matéria programável já é uma realidade e Impressoras 3D estão se tornando mais populares. O próximo passo é aliar isso à nanotecnologia e uma maior interatividade com o computador. Em um futuro não tão distante assim, quem sabe seremos nós a desenvolver robôs maleáveis e instrumentos reprogramáveis para nos ajudar nas tarefas do dia-a-dia?

O que você achou dessas novidades? Você acha realmente possível que algo assim possa existir? O que você faria com a claytronic? Deixe aqui sua opinião e ajude a construir ideias para um futuro melhor!