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연구원들이 곰팡이 "바이오하이브리드 로봇"을 개발했습니다.

이미지 출처: 미국 코넬대학교

과학기술일보, 베이징, 9월 1일(장자신 기자) 미국 코넬대 연구진이 균류와 컴퓨터로 구성된 '바이오하이브리드 로봇' 개발에 성공했다. 곰팡이의 전기 신호를 디지털 명령으로 변환하는 로봇의 능력은 보다 지속 가능한 로봇을 구축할 수 있는 새로운 방법을 열어줍니다. 관련 논문은 학술지 '사이언티픽 로보틱스(scientific robotics)' 최신호에 게재됐다.

"바이오하이브리드 로봇공학"은 식물, 동물, 곰팡이 세포를 합성 물질과 결합하여 로봇을 만드는 새로운 연구 분야입니다. 그러나 동물 세포 사용과 관련된 높은 비용과 윤리적 문제, 외부 자극에 대한 식물 세포의 느린 반응 등이 현장에서 직면한 과제였습니다. 새로운 연구에 따르면 곰팡이가 이러한 수수께끼를 해결하는 열쇠를 쥐고 있을 수 있다고 합니다.

이번에 연구자들은 먼저 pleurotus eryngii에서 균사체를 배양하고 전극으로 덮힌 3d 프린팅된 지지대에서 자라도록 유도했습니다. 상호 연결된 균사체는 환경 변화에 반응하여 뇌의 뉴런이 통신할 때 생성되는 신호와 유사한 전기 자극을 생성합니다. 균사체 네트워크가 전극에 연결되어 있기 때문에 전기 펄스가 컴퓨터 인터페이스와 통신할 수 있습니다. 그런 다음 컴퓨터는 이러한 전기 펄스를 디지털 명령으로 변환하고 이를 로봇의 밸브와 모터에 보내 전진과 같은 작업을 수행하도록 지시합니다.

곰팡이-컴퓨터 인터페이스는 균사체와 로봇 간의 효율적인 통신을 가능하게 합니다. 연구자들이 균사체에 빛을 비추면 로봇이 움직이도록 하는 전기 펄스가 생성됩니다. 연구진은 곰팡이가 빛을 좋아하지 않기 때문에 인터페이스에 더 많은 uv 빛이 비추면 곰팡이가 생성한 전기 신호가 더 강하게 반응하여 로봇이 더 빨리 움직일 수 있다는 것을 발견했습니다.

곰팡이는 환경에 매우 민감하며 새로운 곰팡이 "바이오하이브리드 로봇"은 기존 합성 로봇보다 농업 분야의 화학적 오염물질, 독극물 또는 병원균을 더 잘 탐지합니다. 곰팡이는 염도가 매우 높은 물이나 영하의 온도에서도 생존할 수 있으므로 이러한 로봇은 극한 환경에서 동물이나 식물의 "바이오하이브리드 로봇"보다 유리합니다. 곰팡이 "바이오하이브리드 로봇"은 위험한 환경에서 방사선을 감지하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 또한 이러한 로봇은 작업을 완료한 후 청소가 덜 필요하고 위험한 물질을 덜 남기게 됩니다.