μπορούν τα μανιτάρια να ελέγξουν και τα ρομπότ; η έλευση ενός ρομπότ που συνδυάζει μύκητες και υπολογιστές｜τεχνολογική παρατήρηση
2024-09-04
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
ο δημοσιογράφος του εξωφύλλου che jiazhu
ένα «ρομπότ με πέντε πόδια» σε σχήμα αστερίας κινείται αργά στο ξύλινο πάτωμα ως εκ θαύματος, αυτό το ρομπότ δεν τροφοδοτείται από μπαταρίες ούτε συνδέεται με μια πηγή ρεύματος, αλλά ελέγχεται από σήματα που στέλνουν τα μανιτάρια. σενάρια που μοιάζουν να εμφανίζονται μόνο σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας γίνονται πιθανά.
προηγουμένως, σύμφωνα με την science and technology daily, ερευνητές στο πανεπιστήμιο cornell στις ηνωμένες πολιτείες ανέπτυξαν με επιτυχία ένα «βιοϋβριδικό ρομπότ» που αποτελείται από μύκητες και υπολογιστές. αυτό το είδος ρομπότ μπορεί να μετατρέψει τα ηλεκτρικά σήματα των μυκήτων σε ψηφιακές εντολές η σχετική εργασία δημοσιεύτηκε στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού science robotics.
μυκητιακό «βιοϋβριδικό ρομπότ» πηγή: πανεπιστήμιο cornell, ηπα
πώς τα μανιτάρια ελέγχουν τα ρομπότ;
το ρομπότ κινείται όταν εκτίθεται στο φως και παράγει ηλεκτρικούς παλμούς.
το pleurotus eryngii είναι εύκολο να αναπτυχθεί και να διατηρηθεί και είναι πιο κατάλληλο για χρήση σε ρομπότ. έτσι οι ερευνητές καλλιέργησαν αρχικά το μυκήλιο από το pleurotus eryngii, δηλαδή συνδέοντας το μυκήλιο στο υπόγειο τμήμα του μανιταριού για να σχηματίσουν νημάτια που μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους και καθοδηγούν τις υφές του να αναπτυχθούν σε ένα 3d εκτυπωμένο ικρίωμα γεμάτο με ηλεκτρόδια. οι αλληλένδετες υφές εκπέμπουν ηλεκτρικά ερεθίσματα ως απόκριση στις αλλαγές στο περιβάλλον τους, όπως ακριβώς και οι ώσεις που στέλνουν οι νευρώνες στον εγκέφαλο για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.
το δίκτυο μυκηλίου συνδέεται με ηλεκτρόδια, των οποίων οι ηλεκτρικοί παλμοί μπορούν να επικοινωνούν με μια διεπαφή υπολογιστή. στη συνέχεια, ο υπολογιστής μετατρέπει αυτούς τους ηλεκτρικούς παλμούς σε ψηφιακές εντολές, οι οποίες αποστέλλονται στις βαλβίδες και τους κινητήρες του ρομπότ, λέγοντάς τους τι να κάνουν, όπως να κινηθούν προς τα εμπρός, να κινηθούν προς τα πίσω.
ο τρόπος με τον οποίο οι υπολογιστές μετατρέπουν τα ηλεκτρικά ερεθίσματα σε εντολές εμπνεύστηκε από τον τρόπο που λειτουργούν οι νευρώνες των ζώων, μετατρέποντας τα ηλεκτρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλό μας σε κινητικές λειτουργίες, όπως κινούμενα άκρα. όταν αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται σε μια διεπαφή μύκητα-υπολογιστή, επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ του μυκηλίου και του ρομπότ. όταν οι ερευνητές εκπέμπουν εξωτερικό φως στο μυκήλιο, το μυκήλιο εκπέμπει ηλεκτρικούς παλμούς και ανταποκρίνεται, αναγκάζοντας το ρομπότ να κινηθεί.
«τα μανιτάρια δεν αγαπούν το φως και αναπτύσσονται σε σκοτεινά μέρη», λέει ο robert shepherd, μηχανικός του πανεπιστημίου cornell και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης: «επειδή πραγματικά δεν τους αρέσει το φως, αυτό παρέχει ισχυρό σήμα το υπεριώδες φως στη διεπαφή μύκητα-υπολογιστή, το ηλεκτρικό σήμα που ανταποκρίνεται ο μύκητας γίνεται ισχυρότερο, κάνοντας το ρομπότ να κινείται πιο γρήγορα.
μυκήλιο κάτω από το μικροσκόπιο πηγή: στιγμιότυπο οθόνης διαδικτύου
βιοϋβριδικό ρομπότ
ένα αναδυόμενο ερευνητικό πεδίο
αναφέρεται ότι τα «βιοϋβριδικά ρομπότ» είναι ένα αναδυόμενο ερευνητικό πεδίο που περιλαμβάνει τον συνδυασμό φυτικών, ζωικών και μυκητιακών κυττάρων με συνθετικά υλικά για τη δημιουργία ρομπότ. ωστόσο, το υψηλό κόστος και τα ηθικά ζητήματα που σχετίζονται με τη χρήση ζωικών κυττάρων, καθώς και η αργή απόκριση των φυτικών κυττάρων σε εξωτερικά ερεθίσματα, ήταν προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο αγρός και οι μύκητες μπορεί να είναι το κλειδί για την επίλυση αυτών των προβλημάτων.
οι μύκητες μπορούν να αντιμετωπίσουν ακραίες συνθήκες, δήλωσε ο anand mishra, μηχανικός του πανεπιστημίου cornell και άλλος συγγραφέας της μελέτης. τα μυκητιακά κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν σε πολύ αλμυρό νερό ή σε υπερβολικό κρύο, κάτι που θα μπορούσε να επιτρέψει στα μυκητιακά βιοϋβριδικά ρομπότ να έχουν καλύτερη απόδοση από τα βιοϋβριδικά ρομπότ ζώων ή φυτών σε ακραία περιβάλλοντα.
στον τομέα της περιβαλλοντικής παρακολούθησης, αυτό το μυκητιακό «βιοϋβριδικό ρομπότ» έχει δείξει εξαιρετικές δυνατότητες. η εξαιρετικά υψηλή περιβαλλοντική του ευαισθησία του δίνει απαράμιλλα πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών συνθετικών ρομπότ κατά την ανίχνευση χημικών ρύπων, δηλητηρίων ή παθογόνων παραγόντων σε γεωργικές εκτάσεις. επιπλέον, η επίμονη ζωτικότητα των μυκήτων, όπως η ικανότητα επιβίωσης σε εξαιρετικά αλμυρό νερό ή κρύα περιβάλλοντα, δίνει σε αυτά τα ρομπότ τη μοναδική ικανότητα να λειτουργούν σε ακραία περιβάλλοντα, είτε ανιχνεύουν ακτινοβολία είτε διεισδύουν σε επικίνδυνες περιοχές.
η έλευση των ρομπότ που συνδυάζουν μύκητες και υπολογιστές ανοίγει επίσης νέους τρόπους για την κατασκευή πιο βιώσιμων ρομπότ.
