Příroda je vynikající inženýr. Zatímco se snažíme vytvořit budovy, které zůstanou teplé v zimě, chladné v létě a nebudou působit jako betonové cely, příroda již po staletí vyvíjí pohodlné a útulné obytné struktury.

V současné době se vědci opět obrací k světu přírody, tentokrát s cílem vytvořit roj vzájemně propojených mini robotů, kteří by mohli udržovat dynamické fasády reagující na sluneční světlo a pohyb lidí uvnitř budov.

Výzkumníci z Princetonské univerzity a Severozápadní univerzity v USA jsou motivováni frustrací, že budovy jsou v podstatě statické boxy, které se nepohybují. Naproti tomu v přírodě se některé struktury neustále mění. Například některé mravenci se drží navzájem, aby vytvořili most, který se formuje podle terénu.

Na základě tohoto pozorování se tým rozhodl využít roje inteligenci (kolektivní chování samoorganizujících se systémů, jako jsou hejná ryb, která se pohybují jako celek) k vytvoření „živé“ obálky pro budovy.

Vědci zkonstruovali systém jednotlivých robotů, označovaných jako Sgbots – malé modulární roboty vybavené senzory a bezdrátovou rádiovou komunikací se svými sousedy. Namísto zubových kol a pantu má každý robot měkký pohonný mechanismus, který vytahuje flexibilní plastový list přes kroužek, čímž přiměje list, aby se „rozvinul“ jako květina v reakci na vnější podněty.

Tým vytvořil shromáždění 40 Sgbot zařízení, které nazvali „Rojová zahrada“. Jaké možnosti takový roj nabízí?

Aby viděli, jak tým funguje ve skutečné budově, připevnili 16 z těchto robotů k slunečnímu oknu kanceláře na několik dní. Když slunce svítilo intenzivně, roboti společně roztahovali své „plachty“, podobně jako se otevírají okvětní lístky některých květin při slunečním záření. Tímto způsobem roboti zablokovali sluneční světlo.

Při oslabení slunečního svitu postupně roboti ohýbali listy, aby propustili více světla.

Ale jaká je pravděpodobnost, že desítky robotů zůstanou na okně a budou stále fungovat? Vždycky se něco může pokazit.

Vědci provedli simulace a prozkoumali možné poruchy senzorů a výpadky komunikace. Přesto zůstala systém dostatečně stabilní, aby se přizpůsobil. Vzhledem k tomu, že roboti spolu komunikují prostřednictvím rádiového spojení, může přeživší robot se zlomeným senzorem následovat vzor svých sousedů.

„Rojová zahrada“ je příkladem toho, jak architektonické roje mohou transformovat zastavěné prostředí, čímž vytvářejí „živou“ architekturu pro funkční a kreativní aplikace, uvádí výzkumný tým ve své studii.

Tým nyní doufá, že najde vhodné partnerství s architekty, aby posoudili proveditelnost využití shromáždění mini robotů v reálném světě na větším měřítku.