voivatko sienet hallita myös robotteja? sieniä ja tietokoneita yhdistävän robotin ilmestyminen｜teknologian havainnointi
2024-09-04
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
kansiuutisten toimittaja che jiazhu
meritären muotoinen "viisijalkainen robotti" liikkuu hitaasti puulattialla. ihmeen kaupalla tämä robotti ei saa virtaa paristoista tai kytkettynä virtalähteeseen, vaan sitä ohjataan sienten lähettämien signaalien avulla. skenaariot, jotka näyttävät esiintyvän vain tieteiselokuvissa, ovat tulossa mahdollisiksi.
aiemmin science and technology daily -lehden mukaan yhdysvaltalaisen cornellin yliopiston tutkijat kehittivät onnistuneesti "biohybridirobotin", joka koostuu sienistä ja tietokoneista. tällainen robotti voi muuntaa sienten sähköiset signaalit digitaalisiksi käskyiksi. asiaan liittyvä artikkeli julkaistiin science robotics -lehden viimeisimmässä numerossa.
sieni "biohybridirobotti" lähde: cornellin yliopisto, usa
kuinka sienet hallitsevat robotteja?
robotti liikkuu altistuessaan valolle ja tuottaa sähköpulsseja.
pleurotus eryngii on helppo kasvattaa ja ylläpitää, ja se soveltuu paremmin käytettäväksi roboteissa. joten tutkijat viljelivät ensin pleurotus eryngii -rihmastoa, eli yhdistävät sienen maanalaisessa osassa filamentteja, jotka voivat kommunikoida niiden välillä ja ohjaa sen hyfit kasvamaan 3d-tulostetulle telineelle, joka on täytetty elektrodeilla. yhdistetyt hyfit lähettävät sähköisiä impulsseja vastauksena ympäristönsä muutoksiin, aivan kuten aivojen neuronit lähettävät kommunikoidakseen keskenään.
rihmastoverkko on kytketty elektrodeihin, joiden sähköiset impulssit voivat kommunikoida tietokonerajapinnan kanssa. sitten tietokone muuntaa nämä sähköpulssit digitaalisiksi komentoiksi, jotka lähetetään robotin venttiileille ja moottoreille ja kertovat heille, mitä tehdä, kuten liikkua eteenpäin, liikkua taaksepäin.
tapa, jolla tietokoneet muuntavat sähköimpulsseja käskyiksi, on saanut inspiraationsa tavasta, jolla eläimen neuronit toimivat, muuttaen aivoissamme sähköiset impulssit motorisiksi toiminnoiksi, kuten liikkuviksi raajoiksi. kun tätä lähestymistapaa käytetään sieni-tietokonerajapinnassa, se mahdollistaa viestinnän rihmaston ja robotin välillä. kun tutkijat loistavat ulkovaloa myseeliin, rihmasto lähettää sähköpulsseja ja reagoi, mikä saa robotin liikkumaan.
"sienet eivät pidä valosta, ja ne kasvavat pimeissä paikoissa", sanoi robert shepherd, cornellin yliopiston insinööri ja yksi tutkimuksen kirjoittajista. "koska ne eivät todellakaan pidä valosta, se antaa voimakkaan signaalin uv-valo sienen ja tietokoneen rajapinnassa, sähkösignaali, johon sieni reagoi, voimistuu, mikä saa robotin liikkumaan nopeammin.
rihmasto mikroskoopin alla lähde: internet-kuvakaappaus
biohybridi robotti
nouseva tutkimusala
on raportoitu, että "biohybridirobotit" ovat nouseva tutkimusala, joka käsittää kasvi-, eläin- ja sienisolujen yhdistämisen synteettisten materiaalien kanssa robottien luomiseksi. eläinsolujen käyttöön liittyvät korkeat kustannukset ja eettiset ongelmat sekä kasvisolujen hidas reagointi ulkoisiin ärsykkeisiin ovat kuitenkin olleet alan haasteita, ja sienet voivat olla avain näiden ongelmien ratkaisemiseen.
sienet voivat selviytyä äärimmäisistä olosuhteista, sanoi anand mishra, cornellin yliopiston insinööri ja toinen tutkimuksen kirjoittaja. sienisolut voivat selviytyä erittäin suolaisessa vedessä tai äärimmäisessä kylmässä, mikä voi mahdollistaa sienibiohybridirobottien suorituskyvyn äärimmäisissä ympäristöissä paremmin kuin eläin- tai kasvibiohybridirobotit.
ympäristön seurannan alalla tämä sieni-"biohybridirobotti" on osoittanut poikkeuksellista potentiaalia. sen erittäin korkea ympäristöherkkyys antaa sille vertaansa vailla olevia etuja verrattuna perinteisiin synteettisiin robotteihin, kun se havaitsee kemiallisia epäpuhtauksia, myrkkyjä tai taudinaiheuttajia viljelysmaalta. lisäksi sienten sitkeä elinvoimaisuus, kuten kyky selviytyä äärimmäisen suolaisessa vedessä tai kylmissä ympäristöissä, antaa näille roboteille ainutlaatuisen kyvyn toimia äärimmäisissä ympäristöissä, olipa kyseessä sitten säteilyn havaitseminen tai vaarallisten alueiden tunkeutuminen.
sieniä ja tietokoneita yhdistävien robottien tulo avaa myös uusia tapoja rakentaa kestävämpiä robotteja.
