Пчёлы, термиты и муравьи уже давно умеют строить без чертежей и начальства. Теперь то же самое сделали роботы: учёные из Пенсильванского университета разработали стратегию, при которой множество крошечных машин создают сложные конструкции без единого центра управления — и это может изменить представление о строительстве.
Исследование, опубликованное в Science Advances, описывает систему самоорганизации, вдохновлённую природой. Учёные не пытались в точности копировать поведение насекомых, но взяли на вооружение главный принцип: сложная система может вырасти из множества простых действий, если они следуют определённым локальным правилам.
«Мы предложили иную парадигму: каждый робот действует независимо, и итоговая структура возникает из множества простых действий»
— Джордан Рэни, соавтор исследования
В серии компьютерных симуляций крошечные виртуальные роботы строили сотоподобные структуры, реагируя лишь на окружающую среду. Ни один из них не знал, что именно создаётся — но результат оказывался устойчивым, прочным и воспроизводимым. Если один робот ломался, остальные продолжали работу. А небольшая доля «хаотичности» в поведении даже повышала надёжность итоговой конструкции.
В отличие от 3D-печати, где сбой на любом этапе может прервать весь процесс, эта система гибкая, устойчивая и параллельная: работа идёт одновременно и без централизованного контроля. Следующим шагом станет переход от симуляции к реальным прототипам. Учёные рассматривают возможность создания объектов не механическим способом, а, например, через электрохимическое «выращивание» материалов.
Будущее строительных технологий может прийти не из чертёжной мастерской, а из муравейника.
Источник: Science Advances.
