(資料圖片僅供參考)
科技日報北京10月23日電 （記者張夢然）創(chuàng)建自動化結(jié)構(gòu)或機(jī)器的過程至今仍是自上而下的，需要人工、工廠或機(jī)器人進(jìn)行組裝和制造。然而，大自然組裝的方式普遍是自下而上的。美國麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室研究人員引入了可涂覆于機(jī)器人立方體的磁性可重編程材料，讓它們自行組裝。過程的關(guān)鍵是使這些磁性編程對它們連接的對象具有高度選擇性，從而自組裝成特定的形狀。
研究人員使用的柔性磁材料涂層來自廉價的冰箱磁鐵，賦予每個立方體的每個表面都帶有磁性特征。簽名確保每個面在平移和旋轉(zhuǎn)中都選擇性地吸引所有其他立方體中的另一個面。
所有立方體都能以非常精細(xì)的分辨率進(jìn)行磁性編程。一旦它們被扔進(jìn)水箱（演示中使用了8個立方體），完全隨機(jī)的干擾，它們就會相互碰撞。如果遇到錯誤的伴侶，它們會放棄；但如果找到合適的伴侶，他們會“依戀”。
這就好比一套家具部件，需要將它們組裝成一把椅子。傳統(tǒng)上，需要一組指令來手動將零件組裝到椅子上（一種自上而下的方法），但使用研究人員的方法，這些相同的零件一旦被磁性編程，只需使用一個使它們發(fā)生碰撞的隨機(jī)干擾，就會選擇性地自組裝。
研究人員稱，這項(xiàng)工作在自組裝特定結(jié)構(gòu)的分辨率、成本和功效方面向前邁進(jìn)了一步。以前的自組裝工作通常要求單個零件在幾何上不相似，就像拼圖一樣，這需要對所有零件進(jìn)行單獨(dú)制造。但是，使用磁性程序，可批量制造同質(zhì)零件并對其進(jìn)行編程以獲得特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，重要的是，對它們進(jìn)行重新編程可在以后獲得新的形狀，而不必重新制造零件。
使用該團(tuán)隊(duì)的磁性繪圖機(jī)，可將一個立方體插回繪圖儀并重新編程。每次繪圖儀接觸材料時，它都會在立方體的柔性磁涂層上創(chuàng)建一個“北”或“南”方向的磁性像素，讓立方體在需要時重新用于組裝新的目標(biāo)形狀。在繪圖之前，搜索算法會檢查每個簽名與所有先前編程的簽名的相互兼容性，以確保它們具有足夠的選擇性以成功自組裝。
標(biāo)簽：
