Mitä on klaytroniikka ? Teknologia #1

Kuvittele maailma, jossa on Transformers-robottien tapaisia muotoaan muuttavia tavaroita. Ajat autolla rotkolta alas ja hetkessä autosi rakennusosat muotoutuvat uudelleen muuttuen lentokoneeksi, jolla ylität rotkon ja vältät varman kuoleman.

Liidät meren yllä ja nappia painamalla lentokoneesi muotoutuu sukellusveneeksi, jolla sukellat veden syvyyksiin uimaan valaiden ja merinorsujen kanssa. Kotiin palattuasi olet kyllästynyt olohuoneen sohvan tyyliin ja nappia painamalla se muuttaa väriä ja muotoa.

Halutessasi sohvasi voi muuttua jopa tuoliksi, pöydäksi tai miksi ikinä haluatkaan. Tämä tulevaisuudenkuva on mahdollista klaytroniikan avulla tulevaisuudessa. Edellämainittu kuvaus voi olla jo arkipäivää 2100-2200-lukujen välisenä aikana jos tulevat maailmansodat eivät täysin tuhoa  saavutettua kehitystä teknologiassa.

 

 

Klaytroniikka on robotiikan seuraava suuri aalto. Teknologian perusosanen on katomi, joka tulee sanoista klaytroniikka ja atomi. Katomit ovat pieniä nanokokoisia älykkäitä partikkeleita. Millimetriä pienemmät katomit sisältävät siruja, muistia, aistimia, ja ohjelmia pyörittämässä sen toimintaa.

Kun katomeja on miljoonia, ne kommunikoivat keskenään ja näin massiivinen katomiparvi voi ottaa minkä tahansa muodon salamannopeasti. Tarvitaan vielä suuria edistysaskeleita nanoteknologiassa ja tietojenkäsittelytieteessä ennen kuin klaytroniikan mahdollistamat villeimmät keksinnöt pääsevät eloon. Tällä hetkellä on jo otettu kehityksen pienet ensiaskeleet.

Carnegie Mellon -yliopisto ja Intel tekevät yhteistyötä luodakseen a) toimivan katomin, joka on klaytroniikan rakennuspalikka ja b) ohjelmiston, joka toimii luotettavasti ohjaten miljoonat katomit kolmiulotteisiksi rakenteiksi. Klaytroniikan maailmanvalloitus alkaa vasta kun katomit ja niitä ohjaavat ohjelmistot ovat tarpeeksi kehittyneitä.

Silloin tulee sen aika muuttaa maailmaa ala kerrallaan. Kerron muutamista sovelluksista, joita on keksitty klaytroniikaan mahdollisuuksia mietittäessä.

 

 

Muodonmuutokseen perustuvat keksinnöt: 

Tähän luettelen keksintöjä, jotka perustuvat klaytroniikan muodonmuutos-ominaisuuteen.

 

1. Lelut

Ensimmäiset klaytroniikkaa käyttävät kuluttajatuotteet tulevat olemaan pienikokoisia leluja suurella todennäköisyydellä. Niillä ei vielä tarvitse olla selkeitä ominaisuuksia, ihmiset voivat leikitellä aluksi uudella tekniikalla ja keksiä sitä kautta hyötykäyttöä sille.

Lapsilla tulee olemaan transformers-leluja, jotka nappia painamalla tai äänikomennolla muuttavat muotoaan. Uusia urheiluvälineitä voidaan keksiä, esimerkiksi jalkapallo voisi tietyn nopeuden ylittäessä muuttaa muotoaan aerodynaamisemmaksi ja väistää kapeat esteet litistymällä tai muuttumalla isommaksi tai pienemmäksi hetkessä.

Keihäs voisi lakikorkeuden saavutettuaan muuttua leveämmäksi, niin että se lentäisi jopa satoja metrejä eteenpäin ja tunnistaessaan ihmisen sen terävä kärki voisi muotoutua tylpäksi.

Pesäpallo muuttuisi heitettäessä huispauksen siepiksi saaden siivet ja lentäen jopa kilometrejä kaverille kantaen viestejä heittäjien välillä, GPS-paikannin löytää kohteen jolle halutaan heittää ja laskee sen mukaan lentoradan.

 

 

2. Huonekalut

Klaytroniikka mullistaisi sisustuksen täysin, koska ihmisten täytyisi ostaa sänky, pöytä tai mikä tahansa huonekalu vain kerran. Se olisi hyvin ympäristöystävällistä ja samalla vältyttäisiin huonekalujen raskas siirtely, muutenkin huonekalut pystyisivät itse siirtymään paikasta toiseen.

Klaytroniikka loisi vallankumouksen ihmisten luovuudessa sisustaa talojaan, kun jokainen voisi omien mieltymysten mukaan luoda omantyylisen asunnon. Sängyn muoto myötäilisi jokaisen kehoa oikealla tavalla, kuten myös sohvat ja muut istuimet, ne voisivat hieroa jopa samalla.

Katomit voivat lähettää tietyntyyppistä valoa ja valon intensiteettiä voi myös säädellä, sen vuoksi pinnat voivat näyttää aidosti puisilta, metallisilta tai lähes miltä tahansa materiaalilta. Siksi et edes erottaisi puista kirjahyllyä katomeista muodostuvasta kirjahyllystä ulkonäön perusteella.

 

 

3. Kulkuvälineet

Kulkuvälineet ja klaytroniikka yhdistettynä on jotain massiivista. Muotoaan muuttavat autot voivat luoda itselleen siivet lähtien lentoon tai muuttuen sukellusveneeksi. Auto voi luopua kahdesta renkaastaan vääntäytyen kaksipyöräiseksi moottoripyöräksi.

Onnettomuustilanteissa uudet kulkuvälineet tuovat lisää turvallisuutta, mutta onnettomuudet voidaan myös välttää tehokkaammin kulkuneuvon sensoreilla. Kulkuneuvon laskentateho on niin suuri, että se tekee laskelmia ympärillä olevien kappaleiden liikkeestä sitä kohti ja niiden massoista, joiden perusteella se voi tehdä hengenpelastavia korjausliikkeitä.

Klaytroniikan aikaan harvat enää itse ajavat kulkuneuvojaan, koska itseohjautuvat autot ovat olleet silloin ehkä jopa 100 vuotta käytössä. Itseohjautuvat autot muuttavat suomalaista kulttuuria niin, että kännikuskit jäävät historiaan, kun itseohjautuvat autot toimittavat juopuneet omistajansa ja muut matkustajat turvallisesti kotiin.

Tämä muutos alkaa jo tapahtumaan ensi vuosikymmenellä (2020-luku).

 

 

4. Taide

Taide käyttää aina uusia teknologioita hyväksi kuten tietokoneiden kanssa nähtiin. Uudet teknologiat tuovat lisää mahdollisuuksia luoda taidetta ja myös klaytroniikkaa tullaan käyttämään mitä mielikuvituksellisimmilla tavoilla. Arkipäiväiset asiat tulevat muuttumaan taiteeksi.

Rakennukset ovat suuria muotoaan ja väriään muuttavia taideteoksia. Kolmen Sepän patsaan hahmot takovat alasinta oikeasti ja rautatientorin kivimiehet voivat lähteä kävelylle kuten VR:n mainoksissa. Taide herää henkiin ja siitä tulee interaktiivisempaa.

 

 

Kommunikaatioon perustuvat keksinnöt: 

Tähän luettelen keksintöjä, jotka perustuvat klaytroniikan tiedonvälitys ja kommunikaatiosovelluksiin.

 

1. Keskustelut

Tulevaisuudessa kommunikointi toisella puolella maailmaa olevien tuttujen kanssa muuttuu täysin. Jos soitat tyttöystävällesi, katomiparvi muuttuu tyttöystäväsi klooniksi joka on fyysisesti samassa huoneessa. Puhuminen kloonin kanssa tuntuu kuin olisitte samassa huoneessa, vaikka välillänne olisi 10 000 kilometriä.

Katomiklooni voi mahdollisesti jopa välittää sensorien avulla kosketukset ja muut aistiärsykkeet. Käytännössä tekniikka toimii niin, että puhuessasi kamera taltioi kaikki liikkeesi ja äänesi ja lähettää tiedon katomikloonille, joka liikkuu vastaanottajan asunnossa samalla tavalla kuin sinä.

Näet itse vastaanottajan kloonin omassa huoneessa ja näin molemmat koette keskustelevanne kasvokkain. Uusi kommunikaatiotapa helpottaa erilaisten kokousten pitämistä, koska pitkän etäisyyden yhteydenpidosta tulee niin realistisen oloinen kokemus.

 

 

2. Koulutus

Kommunikaation helpottaminen tuo etuja koulutukseen. Eri alojen ammattilaisia voidaan etänä kouluttaa tehtäviinsä. Oppilaat voivat olla sairaana ollessaan luokassa katomiklooninsa kautta tai toisinpäin opettajan ollessa vain kloonina paikalla.

Jokainen voi saada yksityisopettajan opettamaan mitä tahansa taitoa. Samantyyppiseen tulokseen voidaan päästä holografeilla myös, mutta vaikutus on hieman erilainen.

 

 

 

3. Viihde

Klaytroniikka tuo lisää monimuotoisuutta viihdealalle virtuaalitodellisuuden lisäksi. Pelit ja elokuvat ovat klaytroniikkaan yhdistettäessä kuin teatteria steroideilla. Istut sohvalla ja ympäristösi muuttuu fyysisesti, voit vuorovaikuttaa hahmojen ja ympäröivän maailman kanssa.

Virtuaalitodellisuudessa käyttäisit laseja, jotka näyttäisivät sinulle keinotekoisia tietokonesimuloituja maisemia täysin keinotekoisessa maailmassa. Google lasien kanssa taas lasit lisäisivät todelliseen ympäristöön keinotekoisia kappaleita, joita ei ilman laseja näkisi. Klaytroniikan avulla voitaisiin siis luoda kaikkein todentuntuisin kokemus.

 

 

4. Terveydenhuolto

Terveydenhuollossa saavutettaisiin merkittäviä edistysaskeleita. Hätäpuhelua soittaessa, ensiapuhenkilökunnasta muodostuisi katomikloonit paikan päällä jotka sitten voisivat elvyttää siihen asti kunnes ambulanssi on ehtinyt potilaan luo.

Kirurgit voivat tehdä etänä leikkauksia tai olla ainakin mukana seuraamassa ja ohjaamassa leikkausta. Lääkärit voisivat tehdä kotikäyntejä katomiklooniensa avulla pelkällä puhelinsoitolla. Kriisiapua tarvitsevat saisivat nopeasti apua psykologeista tai psykiatreista.

 

 

Haasteet

Klaytroniikan perusosasia katomeja rakennettaessa on jo monia haasteita. Katomien energiantuotantoon tarvitaan hyvä ratkaisu. Niiden koon pienentyessä niihin ei millään saada mahtumaan sisäistä voimanlähdettä. Yksi ratkaisu on tarjota ulkopuolinen energianlähde ja ohjata virta katomien läpi.

Nopeaan muodonmuutokseen tarvitaan oikeanlaista materiaalia ja nanokuitua on kaavailtu siihen. Nanokuitu mahdollistaisi nopean kiinittymisen ja minimaalisen energiankulutuksen. Loput haaasteet ovat katomiparvien toiminnan ohjelmoinnissa, sitä varten on jo luotu kaksi uutta ohjelmointikieltä.

Uusien ohjelmointikielten nimet ovat Meld ja LDP, ne ovat syntyneet Carnegie Mellonin ja Intelin klaytroniikka projektissa.

 

Uhat 

Pelkoja on olemassa siitä, että kehittyneellä tekoälyllä varustettu muotoaan muuttava robotti voisi monistaa itseään ja luoda Terminator-elokuvien tuhoutumattoman robotin, joka tuhoaa ihmiskunnan.

 

 

 

Mahdollisuudet 

Klaytroniikka on yksi jännittävimpiä tulevaisuudenaloja, joka tulee täyteen potentiaalinsa kehittyessään muuttamaan maailmaa kuin höyrykoneet, polttomoottorit ja tietokoneet aikanaan. Se tuo muiden teknologioiden tavoin uhkia, mutta oikeanlaisella käytöllä se voi auttaa ratkaisemaan monia ihmiskunnan ongelmia. Mitä ideoita ja käyttötarkoituksia sinä keksit klaytroniikalle omaan elämääsi ?