Huby sa učia riadiť „biohybridné“ roboty
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 5. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Autonómne vozidlá sú vraj bezpečnejšie ako ľudskí vodiči, ale verili by ste hubám za volantom? Nový druh „biohybridného“ robota sa pohybuje v reakcii na signály z nervového systému huby.
Niekoľko desaťročí ľudského inžinierstva nemôže konkurovať miliardám rokov evolúcie, takže namiesto vynaliezania kolesa je často lepšie jednoducho začleniť prírodné verzie vecí do syntetických systémov. Preto aj vznikli roboty s citlivými tykadlami kobyliek, robotické ryby, ktoré plávajú vďaka tlkotu ľudských srdcových buniek, či roboty, ktoré sa plazia pomocou svalov morských slimákov. V konečnom dôsledku by táto metóda mohla vytvoriť citlivejšie roboty.
Vedci z Cornellovej univerzity teraz vyvinuli nového biohybridného robota, ktorý využíva komponenty z inej ako živočíšnej ríše: huby. Tieto organizmy vnímajú a komunikujú pomocou elektrických signálov vysielaných cez ich mycélium, koreňový systém. Tím teda vypestoval mycélium priamo do elektroniky robota a využil tieto prirodzené signály na pohon stroja.
Výskumníci vytvorili elektrické rozhranie, ktoré presne zaznamenáva elektrofyziologickú aktivitu z mycélia, spracováva ju a prevádza na digitálny signál, ktorému robot rozumie. Po odoslaní do aktuátorov sa robot pohybuje v reakcii na hubu, ktorá sama vysiela signály v reakcii na zmeny prostredia, napríklad na svetlo.
Tím zostrojil dve verzie týchto biohybridných robotov. Jedna je relatívne jednoducho vyzerajúca jednotka na kolieskach, zatiaľ čo druhá má tvar akéhosi pavúka s mäkkými nohami. V oboch prípadoch je Petriho miska s hubou umiestnená na vrchu, kde môže reagovať na svetlo a iné podnety, a až potom vysiela signály nohám alebo kolesám, aby sa dali do pohybu.
Oba typy robotov sa potom podrobili trom experimentom. Najprv sa roboty pohybovali na základe prirodzených kontinuálnych hrotov v signáloch z mycélia. V druhom experimente vedci na huby posvietili ultrafialovým svetlom, ktoré ich prinútilo zmeniť spôsob pohybu. A nakoniec sa tímu podarilo preukázať, že ak by potrebovali robota ovládať ručne, mohli by signál z húb úplne zrušiť.
Zatiaľ čo jediným testovaným priamym stimulom bolo svetlo, tím tvrdí, že budúce verzie by mohli zahŕňať viacero vstupov, napríklad chemické podnety. Myšlienka spočíva v tom, že živé systémy prirodzene skvele reagujú na viaceré vstupy, ako je svetlo, teplo a tlak, zatiaľ čo syntetické verzie by potrebovali individuálne, špecializované senzory pre každý z nich.
„Táto práca je prvou z mnohých, ktoré budú využívať ríšu húb na poskytovanie environmentálnych senzorov a príkazových signálov robotom s cieľom zlepšiť úroveň ich autonómie,“ povedal Rob Shepherd, hlavný autor štúdie. „Potenciál pre budúce roboty by mohol spočívať napríklad v tom, že by mohli snímať chemické zloženie pôdy v riadkových plodinách a rozhodovať o tom, kedy pridať viac hnojiva, čo by mohlo zmierniť následné účinky poľnohospodárstva, ako je napríklad škodlivý rozkvet rias.“
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Science Robotics. Pavúčieho robota si môžete pozrieť v akcii vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
