La matière programmable peut répondre à une entrée pour modifier la forme physique et d’autres caractéristiques. Cette entrée peut inclure des commandes d’un utilisateur, un peu comme celles utilisées pour diriger un ordinateur, ainsi que des commentaires d’un contrôleur automatisé. La technologie derrière la matière programmable a un large éventail d’applications potentielles pour les produits de consommation, la recherche scientifique et les utilisations militaires, entre autres. La recherche sur ce sujet a rapidement évolué au début du 21e siècle alors que les entreprises intéressées par le sujet ont commencé à produire les premiers prototypes et à planifier davantage.
Il existe plusieurs approches du développement de la matière programmable qui peuvent être basées sur des éléments tels que les fluides, les composites et les systèmes robotiques. Dans tous les cas, la matière est susceptible de changer une ou plusieurs propriétés. Il peut devenir plus sombre ou plus clair en réponse à une entrée, par exemple, ou peut se transformer en une autre forme sur commande. Les molécules individuelles qu’il contient peuvent être capables de changer de forme, créant des variations de composition au niveau moléculaire qui peuvent être appliquées de plusieurs façons.
Une application de la matière programmable concerne le traitement et la transmission de l’information. De tels appareils peuvent également transmettre de l’énergie sans aucune donnée intégrée à l’intérieur. Un exemple est celui d’un téléphone portable qui conserve une petite taille lorsqu’il n’est pas utilisé, mais qui peut se transformer en une tablette ou un combiné complet lorsque l’utilisateur émet une commande pour le faire. Cela pourrait permettre un emballage compact tout en donnant accès aux fonctionnalités que l’utilisateur pourrait parfois souhaiter ou dont il pourrait avoir besoin. La matière programmable est nécessaire pour les transitions de forme, ainsi que la capacité d’interagir avec l’utilisateur, d’envoyer des données et de recevoir des informations.
En plus des directives de l’utilisateur, certaines matières programmables peuvent interagir avec des robots et des programmes informatiques qui peuvent les contrôler automatiquement. Cela peut le rendre utile dans des environnements où les humains ne peuvent pas aller, comme un atterrissage exploratoire sur une planète avec une atmosphère dangereuse. L’automatisation de certains processus à l’aide de matière programmable peut également accroître la sécurité et l’efficacité dans des installations telles que les usines. Les composants qui réagissent aux facteurs environnementaux peuvent également être utiles dans les contextes où une réponse rapide peut être importante.
Les entreprises privées travaillent sur la recherche sur la matière programmable pour développer leurs propres gammes de produits et développer de nouveaux produits pour les consommateurs. Leurs recherches, comme celles des agences gouvernementales travaillant sur des projets confidentiels, sont généralement exclusives et non accessibles au grand public. Dans les organisations travaillant dans l’intérêt public ainsi que dans les établissements universitaires, les informations sur la recherche et le développement peuvent être plus facilement disponibles au profit des personnes intéressées par le sujet.