Van duif naar vis

Een ander model dat Peters onderzocht is gebaseerd op de beweging van eencellige organismes, amoebes. Deze kunnen van vorm veranderen door het uitsteken en intrekken van schijnvoetjes, legt Peters uit. “Amoebots kunnen zich op een soortgelijke manier voortbewegen. De robotjes strekken zich op een grid uit, en trekken zich dan weer terug. Met nieuwe algoritmes willen we het bestaande Amoebot-model verbeteren en zo nieuwe bewegingen creëren.”

En dat is gelukt. Waar de Amoebots eerst een tussenvorm moesten aannemen - bijvoorbeeld in een lange rij - voordat ze in een nieuwe vorm over konden gaan, kan dat nu op een rechtstreekse manier. Peters laat een video zien van zo’n directe vormverandering. Op zijn scherm verschijnt een groep stipjes, in de vorm van een duif. Gecoördineerd verschuiven ze vervolgens van positie, totdat er een vis in beeld is. “Het lijkt misschien een onzinnig filmpje, dat je van een duif een vis kunt maken. Maar het achterliggende idee is uniek. Met deze nieuwe algoritmes hebben we echt een stap kunnen zetten om robots efficiënter gezamenlijk te kunnen laten bewegen.”

Op de maan

Natuurlijk gaat het hier om fundamenteel onderzoek, en wachten er bij de translatie van laptop naar daadwerkelijke robotcommunicatie nieuwe uitdagingen, benadrukt Peters. Maar de ontwikkelingen gaan razendsnel. Dat programmeerbare materie niet langer volledig science fiction is, kon Peters met eigen ogen ervaren tijdens zijn uitstapje naar de National Aeronautics and Space Administration, NASA, die verantwoordelijk is voor het Amerikaanse ruimtevaartonderzoek. Drie maanden verbleef hij in Californië, om algoritmes te verbeteren die bouwrobots aansturen. “Op de maan gaat bouwen toch net even iets anders. Speciale robots kunnen kubusvormige bouwblokken oppakken en ze ergens anders neerzetten en aan elkaar klikken. Maar in welke volgorde kunnen ze die kubussen dan het beste oppakken om zo snel mogelijk te kunnen bouwen? Het gaat hier niet om nanobots, deze robots zijn een paar slagen groter, maar het idee erachter is hetzelfde. Hoe laat je een groep robots efficiënt samenwerken? Er is al zo veel mogelijk. En wanneer we door kunnen pakken naar een aanpasbaar materiaal, dan zou je dus altijd het juiste gereedschap hebben. Voor wat je dan ook maar wilt.” Met een glimlach: “Dat klinkt toch nog wel heel futuristisch.”

Wat zien we op je proefschriftkaft?
“Alle vier modellen waarbinnen ik algoritmes heb vernieuwd komen schematisch naar voren. Natuurlijk extra aandacht voor de kubussen, die van een veerboom vallen en op de achterkant door mini-robots worden opgepakt. Verandering is echt een rode draad geweest inmijn project.”

Je bent op een verjaardagsfeestje. Hoe leg je in één zin uit wat je onderzoekt?
“Ik vertel meestal dat ik mini-robots laat samenwerken, net zoals in de animatiefilm Big Hero 6. Je hebt meteen de aandacht, maar het blijft zo wel een science fiction onderwerp.”

Hoe kun je naast je onderzoek stoom afblazen?
“Ik speel graag piano en sla op zijn tijd de frustratie eruit tijdens een goede pot badminton. Al jaren speel in competitie, bij mijn club in Geldrop.”

Welke tip had je als beginnende PhD-student willen krijgen?
“Vraag op tijd om hulp. Ik begon mijn PhD tijdens de coronapandemie en zat toen veel thuis. Geen probleem met een fundamenteel onderzoeksproject, dacht ik lang. Maar wetenschap is een heel creatief proces, samen krijg je veel meer voor elkaar dan je in eerste instantie denkt. Dat merkte ik toen ik vastliep. Een middag gezamenlijk brainstormen, waarbij de pionnen en bouwblokjes door de kamer gingen was zo’n verademing. Samen gaat het een stuk gemakkelijker. Eigenlijk net zoals de nanobots.”

Wat is je volgende hoofdstuk?
“Ik wil heel graag verder met soortgelijk onderzoek, en ben druk op zoek naar een passende postdoc. Het liefst op avontuur naar het buitenland, maar als er in Nederland een uitdagend project voorbij komt dan is dat zeker ook een optie.”