Skylar Tibbits: Apa kita bisa membuat benda yang bisa merakit diri sendiri?

Hari ini saya ingin menunjukkan masa depan cara kita membuat sesuatu. Saya percaya sebentar lagi gedung-gedung dan mesin-mesin akan merakit diri sendiri, bereplikasi dan memperbaiki sendiri secara mandiri. Jadi saya akan menunjukkan apa yang menurut saya kondisi perakitan saat ini, lalu membandingkannya dengan beberapa sistem alami.

Kondisi perakitan saat ini, gedung pencakar langit -- dua setengah tahun, 500.000 sampai 1.000.000 bagian, cukup kompleks, teknologi baru yang menarik di bidang baja, beton, kaca. Kita punya mesin-mesin hebat yang dapat membawa kita ke luar angkasa -- lima tahun, 2,5 juta bagian.

Namun di sisi lain, jika Anda melihat sistem alami, ada protein yang memiliki 2 juta jenis, dapat terbentuk dalam 10.000 nanodetik, atau DNA dengan tiga juta pasangan basa yang dapat bereplikasi dalam waktu 1 jam. Jadi ada kompleksitas semacam ini dalam sistem alami kita, namun juga sangat efisien, jauh lebih efisien daripada apapun yang dapat kita buat, jauh lebih kompleks daripada apapun yang dapat kita buat. Jauh lebih efisien dalam hal pemakaian energi. Hampir tidak pernah membuat kesalahan. Serta dapat memperbaiki secara mandiri.

Jadi ada sesuatu yang sangat menarik dari sistem alami kita. Jika kita dapat menerjemahkannya ke dalam lingkungan pembangunan kita, ada potensi yang sangat menarik bagi kita dalam membuat sesuatu. Saya rasa kunci dari itu adalah perakitan mandiri.

Jadi jika kita ingin memanfaatkan perakitan mandiri pada lingkungan fisik kita, saya pikir ada empat faktor kunci. Yang pertama, kita harus menguraikan semua kompleksitas dari apa yang ingin kita bangun -- gedung-gedung dan mesin-mesin. Kita harus menguraikannya menjadi urutan sederhana -- pada dasarnya DNA dari cara kerja gedung itu. Lalu kita memerlukan bagian yang bisa diprogram yang dapat mengambil urutan itu dan menggunakannya untuk membentuk atau membangun. Kita perlu energi yang memungkinkannya menjadi aktif, memungkinkan bagian-bagiannya terbentuk sendiri dengan program itu. Kita perlu pengoreksi kesalahan untuk menjamin kita membangun apa yang kita inginkan.

Saya ingin menunjukkan beberapa proyek yang sedang saya kerjakan bersama beberapa rekan di MIT untuk mencapai masa depan perakitan mandiri ini. Dua hal yang pertama adalah MacroBot dan DeciBot. Proyek ini adalah robot berukuran besar yang dapat dibangun ulang -- protein sepanjang 8-12 kaki. Dilengkapi dengan peralatan elektronik dan mekanik, sensor. Anda menguraikan apa yang ingin Anda bentuk, menjadi urutan-urutan sudut -- negatif 120, negatif 120, 0, 0, 120, negatif 120, -- seperti itu. jadi urutan sudut, atau lekukan ini, urutan ini dikirim melalui senar ini. Setiap bagian mengambil pesan itu -- negatif 120. Lalu memutarnya sejauh itu, memeriksa apakah sudah benar lalu meneruskan kepada tetangganya.

Jadi para ilmuwan, para insinyur para perancang yang bekerja pada proyek ini sangatlah brilian. Saya pikir ini benar-benar mencerahkan: Apakah ini bisa dilipatgandakan? Maksud saya, ribuan dolar, banyak jam kerja untuk membuat robot 8 kaki ini. Dapatkah kita melipatgandakan ini? Dapatkah kita memasang robot pada setiap bagian? Pertanyaan selanjutnya, dengan mempertimbangkan sifat pasifnya, atau secara pasif mencoba memiliki kemampuan program perakitan ulang. Namun tidak hanya sampai di situ, mencoba memakai komputasi aktual. Yang pada dasarnya memuat komponen dasar dari komputasi, gerbang logika digital, langsung ke bagiannya.

Jadi inilah gerbang NAND. Ada satu bentuk tetrahedral yang merupakan gerbangnya yang akan melakukan perhitungan dan ada dua masukan tetrahedral. Salah satunya adalah masukan dari pengguna, karena Anda yang membangun. Yang lain adalah dari komponen lain yang telah dipasang. Lalu program ini memberi keluaran dalam ruang 3 dimensi. Jadi maksudnya si pengguna dapat mulai menentukan apa yang mereka inginkan. Komponen ini menghitung apa yang dilakukan sebelumnya dan apa yang Anda tentukan harus dilakukan. Lalu komponen ini mulai bergerak dalam ruang tiga dimensi -- ke atas dan ke bawah. Jadi di sisi sebelah kiri [1,1] masukan = 0 keluaran, berarti ke bawah. Di sebelah kanan [0,0] masukan = 1 keluaran, berarti ke atas. Sehingga maksud hal ini sebenarnya adalah struktur kita mengandung cetak biru dari apa yang ingin kita bangun.

Mereka mendapat semua informasi tentang apa yang telah dibangun di dalamnya. Artinya kita bisa memiliki semacam replikasi mandiri. Saya menyebutnya "self-guided replication" (replikasi pandu mandiri) karena struktur Anda mengandung cetak biru sebenarnya. Jika ada kesalahan, Anda dapat mengganti satu bagian. Semua informasi lokal tertanam, bisa memberi tahu Anda cara memperbaikinya. Jadi mungkin ada sesuatu yang menaiki dan membacanya dan dapat mengeluarkannya satu per satu. Yang langsung terpasang, tanpa perintah dari luar.

Lalu proyek terakhir yang ingin saya tunjukkan, "Biased Chains," (Rantai Kecenderungan) yang mungkin merupakan contoh yang paling menarik yang kami miliki tentang sistem perakitan mandiri pasif. Sistem ini menggunakan kemampuan penyusunan ulang dan kemampuan program yang membuatnya menjadi sistem pasif seutuhnya. Jadi Anda memiliki rantai elemen. Setiap elemennya benar-benar sama, dan memiliki kecenderungan. Setiap rantai, atau setiap elemen, cenderung ke kanan atau kiri. Lalu saat Anda merakit rantai ini, Anda memprogramnya. Anda memerintahkan setiap bagian untuk ke kanan atau kiri. Sehingga saat rantainya digoyangkan rantai ini akan terbentuk menjadi susunan yang telah Anda program -- dalam contoh ini, bentuk spiral atau dalam contoh ini, dua kubus bersebelahan. Jadi Anda dapat memprogram bentuk tiga dimensi apapun -- atau satu atau dua dimensi -- ke dalam rantai ini dengan pasif.

Lalu apa artinya bagi masa depan? Saya rasa ini memberi tahu kita bahwa ada peluang baru untuk perakitan, replikasi, dan perbaikan mandiri pada struktur fisik kita, gedung-gedung, mesin-mesin. Ada kemampuan pemrograman baru pada bagian ini. Dari situ kita mendapat peluang komputasi baru. Kita memiliki komputasi tata ruang. Bayangkan jika gedung, jembatan, dan mesin-mesin kita semua komponennya dapat menghitung. Itulah kekuatan mengagumkan dari komputasi paralel dan terdistribusi, peluang rancangan baru. Jadi inilah potensi menarik dari hal ini. Jadi saya rasa proyek yang saya tunjukkan ini hanyalah langkah kecil menuju masa depan, jika kita menerapkan teknologi baru ini pada dunia perakitan mandiri yang baru.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)