Skylar Tibbits: ¿Podemos hacer objetos que se autoconstruyan?

Hoy quiero mostrarles el futuro de la manera de construir cosas. Creo que pronto, nuestros edificios y máquinas se auto-construirán, replicándose y reparándose a sí mismas. Así que voy a mostrarles el estado actual del proceso de manufactura, y después lo compararemos con algunos sistemas naturales.

En la construcción actual, tenemos rascacielos dos años y medio, formados por 500.000 a un millón de partes, bastante complejos, tecnologías complejas e interesantes en acero, concreto, vidrio. Tenemos máquinas maravillosas que pueden llevarnos al espacio, cinco años y 2,5 millones de piezas.

Por otro lado, si vemos los sistemas naturales, tenemos proteínas que tienen dos millones de clases, y pueden armarse en 10.000 nanosegundos o el ADN con 3.000 millones de pares de bases que puede replicarse en cerca de una hora. Aquí está toda esta complejidad de nuestros sistemas naturales, pero que son extremadamente eficientes, mucho más que otra cosa que podamos construir, mucho más complejos que otros que hayamos hecho. Son más eficientes en términos de energía. Rara vez cometen errores. Y pueden repararse a sí mismos para alargar su vida.

Aquí hay algo muy interesante en los sistemas naturales. Y si pudiéramos traducirlo a nuestro ambiente de construcción, encontraríamos un potencial increíble en la manera de fabricar cosas. Y creo que la clave de todo esto es la auto-construcción.

Si queremos utilizar la auto-construcción en nuestro ambiente físico, creo que hay cuatro factores clave. El primero es que necesitamos descifrar toda la complejidad de lo que queremos construir, de nuestras máquinas y edificios. Y necesitamos decodificarlo en secuencias sencillas, que sean el ADN del funcionamiento de nuestros edificios. Después necesitamos partes programables que puedan tomar esa secuencia y usarlas para armar, o reconfigurar. Necesitamos algo de energía que nos permita activar el proceso, y permita que nuestras partes se armen a partir del programa. También necesitamos algún tipo de corrector de errores redundante que garantice que tenemos éxito en construir lo que queremos.

Así que voy a mostrarles algunos proyectos en los que estamos trabajando con mis compañeros del MIT para llegar a este futuro auto-construible. Los primeros dos son el MacroBot y el DeciBot. Estos proyectos son robots reconfigurables de gran escala, 2,5 metros, 3,7 metros, grandes proteínas. Están llenos de dispositivos mecánicos, eléctricos, sensores. Uno decodifica lo que quiere armar, en una secuencia de perspectivas, aquí negativo 120, negativo 120, 0, 0, 120, negativo 120, algo así; hay una secuencia de perspectivas, o vistas, y se manda esa secuencia por el cable. Cada unidad toma su mensaje, el 120 negativo. Rota para alinearse, verifica si llegó allí y después le pasa información a su vecino.

Aquí están los brillantes científicos, ingenieros y diseñadores que trabajaron en este proyecto. Y creo que lo que realmente trae a la luz es: ¿Podríamos escalar esto? Quiero decir, miles de dólares, cientos de horas hombre invertidos para hacer este robot de 2,5 metros. ¿Podríamos escalar este proceso? ¿Podríamos integrar robots en cada pieza? El siguiente ejemplo trata de responder eso y examina su naturaleza pasiva, o trata pasivamente de obtener programación reconfigurable. Pero va un paso más allá, y trata de calcular en tiempo real. Básicamente integra los bloques básicos del cómputo, las compuertas lógicas, directamente en sus piezas.

Esta es una compuerta NAND. Tenemos un tetraedro, que es la compuerta, que hará el procesamiento, y tenemos dos tetraedros que dan la entrada. Uno de ellos tiene la entrada del usuario, conforme armamos los bloques. La otra entrada viene del bloque colocado anteriormente. Y nos da un resultado en un espacio tridimensional. Esto significa que el usuario puede ir conectando lo que quiere que los bloques hagan. Procesa lo que estaba haciendo antes y lo que dijimos que queremos que haga. Y ahora empieza a moverse en un espacio tridimensional; hacia arriba y hacia abajo. En la parte izquierda tenemos una entrada [1,1] y la salida es un 0, va para abajo. En el lado derecho, la entrada es [0,0] y la salida es 1, va para arriba. Esto significa que nuestras estructuras ahora contienen los planos de lo que queremos construir.

Tienen integrada en sí mismas la información de lo que se construyó. Eso significa que podemos tener cierta forma de auto-replicación. En este caso, le llamo replicación auto-dirigida, porque la estructura contiene las instrucciones exactas. Si acaso hay errores, se puede reemplazar una pieza. Toda la información local está integrada para mostrar cómo hacer arreglos. Así que podríamos tener algo que se trepe hasta el lugar y lo lea y pueda darnos una salida de uno a uno. Está directamente integrada; así que no hay instrucciones externas.

Este es el último proyecto y le llamaré: Cadenas Torcidas, y es probablemente el ejemplo más innovador que tenemos ahora de sistemas pasivos de auto-construcción. A partir de la capacidad de reconfiguración y programación los funde en un sistema completamente pasivo. Básicamente tenemos una cadena de eslabones. Cada eslabón es completamente idéntico, y están torcidos. Cada eslabón de la cadena "quiere" girar a la derecha o a la izquierda. Así que al ensamblar la cadena, básicamente la estamos programando. Le decimos a cada unidad si queremos que gire a la derecha o a la izquierda. Y cuando sacudimos la cadena, se dobla en cualquier configuración que le hayamos programado, en este caso, en una espiral, o en este caso, en dos cubos, uno junto al otro. Así que básicamente podemos programar cualquier forma tridimensional, o unidimensional, bidimensional, en esta cadena de manera completamente pasiva.

¿Qué nos dice esto del futuro? Creo que esto nos muestra que hay nuevas posibilidades para la auto-construcción, la replicación y reparación de nuestras estructuras físicas, nuestros edificios y máquinas. Hay nuevas capacidades de programación en estas piezas. Y, a partir de allí, nuevas posibilidades para el cómputo. Tendremos computación espacial. Imaginemos que nuestros edificios, nuestros puentes, nuestras máquinas, todas nuestras piezas pueden hacer cálculos. Es increíble ese poder de cómputo paralelo y distribuido, y las nuevas posibilidades de diseño. Es fantástico el potencial de estos conceptos. Yo creo que estos proyectos que les acabo de mostrar son sólo un pequeño paso hacia el futuro, si implementamos estas nuevas tecnologías para un mundo auto-construible.

Gracias.

(Aplausos)