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forscher entwickeln einen pilzlichen „biohybrid-roboter“.

bildquelle: cornell university, usa

science and technology daily, peking, 1. september (reporter zhang jiaxin) forscher der cornell university in den vereinigten staaten haben erfolgreich einen „biohybridroboter“ entwickelt, der aus pilzen und computern besteht. die fähigkeit des roboters, die elektrischen signale des pilzes in digitale befehle umzuwandeln, eröffnet neue möglichkeiten für den bau nachhaltigerer roboter. der entsprechende artikel wurde in der neuesten ausgabe der zeitschrift „scientific robotics“ veröffentlicht.

„biohybride robotik“ ist ein aufstrebendes forschungsgebiet, bei dem pflanzen-, tier- und pilzzellen mit synthetischen materialien kombiniert werden, um roboter zu schaffen. die hohen kosten und ethischen probleme im zusammenhang mit der verwendung tierischer zellen sowie die langsame reaktion pflanzlicher zellen auf äußere reize stellen jedoch eine herausforderung für das fachgebiet dar. neue forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass pilze der schlüssel zur lösung dieser rätsel sein könnten.

dieses mal kultivierten die forscher zunächst myzel von pleurotus eryngii und ließen es auf einem 3d-gedruckten gerüst wachsen, das mit elektroden bedeckt war. das miteinander verbundene myzel erzeugt als reaktion auf umweltveränderungen elektrische impulse, ähnlich den signalen, die bei der kommunikation von neuronen im gehirn erzeugt werden. da das myzelnetzwerk mit elektroden verbunden ist, können seine elektrischen impulse mit einer computerschnittstelle kommunizieren. der computer wandelt diese elektrischen impulse dann in digitale anweisungen um und sendet sie an die ventile und motoren des roboters, um sie anzuweisen, vorgänge wie die vorwärtsbewegung auszuführen.

die pilz-computer-schnittstelle ermöglicht eine effiziente kommunikation zwischen myzel und robotern. wenn die forscher das myzel mit licht beleuchten, erzeugen sie elektrische impulse, die den roboter in bewegung setzen. da der pilz kein licht mag, fanden die forscher heraus, dass das vom pilz erzeugte elektrische signal stärker reagiert, wenn mehr uv-licht auf die schnittstelle fällt, was dazu führt, dass sich der roboter schneller bewegt.

pilze reagieren äußerst empfindlich auf ihre umgebung, und neue „biohybridroboter“ aus pilzen sind besser in der lage, chemische verunreinigungen, gifte oder krankheitserreger auf landwirtschaftlichen feldern zu erkennen als herkömmliche synthetische roboter. pilze können in extrem salzhaltigem wasser oder bei temperaturen unter dem gefrierpunkt überleben, was solchen robotern in extremen umgebungen einen vorteil gegenüber tierischen oder pflanzlichen „biohybridrobotern“ verschafft. pilzartige „biohybridroboter“ könnten auch dabei helfen, strahlung in gefährlichen umgebungen zu erkennen. darüber hinaus müssen diese roboter nach abschluss ihrer aufgaben weniger gereinigt werden und hinterlassen weniger gefährliche materialien.