Naučnici napravili robota koji je delom gljivica i delom mašina

Foto: Wikipedia/Tobi Kellner, CC BY-SA 3.0

Ugrađujući miceliju pečurke u hardver robota, istraživači sa Univerziteta Kornel su napravili dva tipa robota koji osećaju i reaguju na okruženje putem električnih signala koje prozvodi gljivica i njene osetljivosti na svetlost, piše CNN.

Ovi roboti su najnovije ostvarenje naučnika u oblasti biohibridne robotike – kombinovanja bioloških, živih materijala kao što su biljne i životinjske ćelije ili insekti sa sintetičkim komponentama radi stvaranja delom živih, delom inženjerski napravljenih entiteta.

Preporučujemo

Biohibridni roboti tek treba da izađu iz laboratorije, ali se istraživači nadaju da će robotske meduze jednog dana istraživati okeane, roboti sa spermatozoidima obavljati tretmane za fertilitet, a kibernetičke bubašvabe tragati za preživelima nakon zemljotresa.

„Mehanizmi, uključujući računarstvo, razumevanje i akciju kao odgovor, postoje u biološkom svetu i veštačkom svetu koji su stvorili ljudi, a biologija je u većini slučajeva efikasnija od naših veštačkih sistema“, kaže Robert Šepard, profesor mehaničkog i aerokosmičkog inženjeringa.

„Biohibridizacija je pokušaj da se u biološkom svetu pronađu komponente koje možemo upotrebiti, razumeti i kontrolisati kako bi veštački sistemi bolje funkcionisali“, dodaje on.

Delom gljivica, delom mašina

Kraljevska bukovača je izabrana jer se uzgaja lako i brzo. Istraživači su uzgojili vlaknaste strukture ili miceliju pečurke, koja može formirati mreže sposobne za percepciju, komunikaciju i transport nutrimenata – slično neuronima u mozgu.

Micelija proizvodi male električne signale i može se povezati sa elektrodama. Endru Adamacki, profesor nekonvencionalnog računarstva na Univerzitetu Zapada Engleske u Bristolu koji pravi gljivične kompjutere, kaže da nije jasno kako gljivice proizvode električne signale.

„U suštini, sve žive ćelije proizvode skokove akcionog potencijala i gljivice nisu izuzetak“.

Bio je izazov napraviti sistem koji može detektovati i upotrebiti te male električne signale iz micelija radi upravljanja robotom. Morate osigurati da je elektroda u odgovarajućoj poziciji pošto su micelije veoma tanke. Nema tu mnogo biomase, kaže Anand Mišra iz Laboratorije za organsku robotiku. Onda ih uzgajate i kad počnu da rastu – micelije se omotaju oko elektrode.

Mišra je konstruisao električni interfejs koji tačno čita izvornu električnu aktivnost micelija, a zatim je procesuira i pretvara u digitalne informacije koje aktiviraju aktuatore ili pokretne delove robota.

Roboti su mogli da se kreću reagujući na električne signale micelija. Kad su stimulisani ultraljubičastom svetlošću, roboti su promenili način kretanja i putanju, pokazujući da su sposobni da reaguju na okruženje.

„Pečurke ne vole svetlost“, kaže Šepard. „Na osnovu razlike u jačini svetlosti dobijate različite funkcije robota. Kretaće se brže ili odstupati od svetlosti“.

Uzbudljivo je videti više rada na polju biohibridne robotike koji ide dalje od tkiva ljudi, životinja i insekata. Gljivice su možda pogodnije od drugih biohibridnih pristupa u pogledu uslova za održavanje u životu, kažu naučnici.

Ako su otpornije na uslove sredine, mogle bi biti odličan kandidat za biohibridne robote primenjene u agrikulturi i morskom monitoringu ili istraživanju.

Istraživači ističu da se gljivice mogu uzgajati u velikim količinama i da uspevaju u vrlo različitim sredinama. Osim toga, jedan od robota je funkcionisao bez vezanosti za električni hardver, što je naročito značajno na polju biohibridne robotike.

Biohibridna robotika u stvarnom svetu

Tehnologija koju kontrolišu gljivice mogla bi se primeniti u agrikulturi, kaže Šepard. Sad je korišćena svetlost kao input, ali će u budućnosti biti hemijski. Potencijal budućih robota mogao bi biti detekcija hemije tla i odlučivanje kad da se doda još đubriva, na primer, smanjujući efekte poput štetnog rasta algi.

Adamacki kaže da je njegova laboratorija napravila više od 30 uređaja sa živim gljivicama, uključujući samoisceljujuću kožu za robote koja reaguje na svetlost i dodir.

Sa adekvatnih sistemom transmisije, robot može nadgledati zdravlje ekoloških sistema. Gljivični upravljač bi reagovao na promene, poput zagađenja vazduga, u upravljao robotom shodno tome.

Kad je reč o implikacijama novih tehnologija, ako biohibridni roboti postanu sofisticiraniji i primene se u okeanu ili drugom ekosistemu, to bi moglo poremetiti životnu sredinu, dovodeći u pitanje tradicionalnu distinkciju između života i mašine, tako da bi trebalo razmotriti šta će se desiti kad se ova tehnologija nađe u prirodi.

(Telegraf Nauka/CNN)