Utility Fog — это активный полиморфный материал, который может быть спроектирован как конгломерат 100-микронных роботизированных ячеек («foglets»). Такие роботы могут быть построены с использованием методов молекулярной нанотехнологии. Предполагается использование контроллеров с вычислительной мощностью 1000 MIPS на кубический микрон и электродвигателей с плотностью мощности один милливатт на кубический микрон. Utility Fog должен быть способен имитировать большинство повседневных материалов, динамически изменяя свою форму и свойства, и образовывать субстрат для интегрированной виртуальной реальности и телеробототехники.
Foglets работают на электричестве, но они хранят водород в качестве энергетического буфера. Мы выбрали водород отчасти потому, что он почти наверняка станет предпочтительным топливом в мире нанотехнологий, и поэтому мы можем быть уверены, что процесс преобразования водорода и кислорода в воду и энергию, а также процесс преобразования энергии из воды в водород и кислород будут хорошо поняты. Это означает, что мы сможем делать их эффективно, что имеет первостепенное значение.
Предположим, что туман течет, слои скользят друг по другу, и некоторая сила передается через поток. Это будет происходить каждый раз, когда туман перемещает какой-либо объект, не являющийся туманом. Когда два слоя тумана движутся мимо друг друга, рычагам между ними может потребоваться двигаться до 100 тысяч раз в секунду. Теперь, если бы каждое из этих движений было рассеивающим, а туман находился под полной нагрузкой, ему потребовалось бы потреблять 700 киловатт на кубический сантиметр. Это примерно рассеиваемая мощность в патроне калибра .45 за миллисекунду после нажатия на курок; т. е. он просто не будет do.
Но нигде не используется такое количество энергии; толкающие рычаги поставляют столько же, но толкаемые рычаги получают почти столько же, за вычетом работы, выполняемой над перемещаемым объектом. Так что если двигатели могут действовать как генераторы, когда их толкают, энергетический бюджет каждого Foglet почти сбалансирован. Поскольку это рычаги, а не колеса, впуск и выпуск не совпадают в любой заданный момент, хотя они усредняются одинаково с течением времени (измеряемым десятками микросекунд). Необходима некоторая буферизация. Отсюда и водород.
Авто перевод: для точного разбора - рекомендуем найти источник на англ.