Инженеры создали активный мехатронный метаматериал, в котором локальные колебания без центрального контроллера постепенно соединились в устойчивое движение всей конструкции. Эффект воспроизвели в двумерной сотовой решётке из 37 активных ячеек и в упругом кольце из 24 моторизованных элементов. Работа опубликована 14 октября в Nature.

Каждая ячейка сочетала упругую структуру, датчики, электронику и привод и влияла на соседние ячейки несимметрично: ответ одного элемента на другой не обязан был повторяться в обратную сторону. При такой связи сначала возникали мелкие быстрые колебания, затем их длина волны, период и амплитуда росли, пока вся система не переходила в общий повторяющийся ритм. Авторы назвали механизм укрупнением волн, а итоговое состояние — временным кристаллом.

В сотовой конструкции отдельные элементы начинали колебаться примерно с частотой 30 герц, после чего более длинные волны вытесняли короткие. В кольце происходил тот же переход от множества быстрых деформаций к одному медленному циклу. Эксперименты и расчётная модель показали, что случайные возмущения не уничтожают общий ритм при увеличении системы.

Это не вечный двигатель и не готовый автономный робот: установка получает энергию извне, а её ячейки содержат электронику и приводы. Практические применения пока остаются целью дальнейшей работы. Но опыт показывает принцип, по которому мягкие роботы или активные материалы смогут координировать изменение формы и направление движения через локальные связи — без отдельного центрального контроллера для каждой команды.