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fuente de la imagen: unsplash

¿es posible fusionar formas de vida y robots en uno solo? algunos científicos han propuestorobot biohíbridola idea de un robot biohíbrido: hacer que las células adopten formas útiles según sea necesario, o utilizar tejidos específicos formados naturalmente por células para controlar los robots.

en un artículo publicado recientemente en science robotics (robótica científica), investigadores de la universidad de cornell en estados unidos han dado otro paso importante en el campo de los robots biohíbridos:utilice hongo ostra rey (pleurotus eryngii) el micelio ha controlado con éxito el movimiento de muchas formas diferentes de robots。

uno de los robots controlado mediante micelio de pleurotus eryngii (fuente de la imagen: artículo original)

cuando pensamos en robots biohíbridos, es posible que no nos venga a la mente king oyster mushroom. porque la primera impresión que estos hongos dejan en las personas, además de ser deliciosos, puede que sea sólo la palabra "tontos". parece muy lejano a los robots que pueden realizar diversas tareas. sin embargo, en el campo de la robótica biohíbrida, los hongos en realidad tienen muchas ventajas incomparables sobre las células animales.

primero,los hongos no necesitan crecer en un ambiente estéril y son "fáciles de cultivar", sólo necesitan aportar nutrientes básicos para reproducirse en grandes cantidades. en comparación, las células animales "delicadas" no sólo requieren que los investigadores reemplacen medios de cultivo nuevos todos los días, sino que también requieren que los investigadores agreguen antibióticos al medio de cultivo para crecer normalmente. además, los hongos también están ampliamente distribuidos en la naturaleza.sobrevivir en ambientes con alto contenido de sal, ácido, polares e incluso radiación., que sienta las bases para su amplia gama de escenarios de aplicación.

finalmente, los hongos también pueden ser muyresponder con sensibilidad a diversos factores ambientales.. por ejemplo, la luz regula el ritmo circadiano de los hongos. en lo profundo del suelo, el micelio forma enormes redes que responden a los cambios ambientales. así como nuestras neuronas generan potenciales de acción después de recibir señales, las células del micelio también puedense producen señales eléctricas similares mediante el transporte de iones a través de membranas., incluso habrá procesos similares de despolarización y repolarización.

como resultado, el profesor robert f. shepherd de la universidad de cornell llamó la atención del profesor robert f. shepherd de la universidad de cornell. si pudiéramos registrar las señales eléctricas de pleurotus eryngii en respuesta a factores ambientales y luego usar estas señales como instrucciones para que el robot realice las acciones correspondientes, ¿no sería equivalente a usar pleurotus eryngii para controlar el robot? si redondeas,este es simplemente pleurotus eryngii conduciendo un robot gundam.！

hongo ostra rey (fuente de la imagen: diego delso, vía wikimedia commons)

sin embargo, realizar robots controlados por hongos no es sencillo. se trata de una ingeniería sistemática que combina múltiples campos como la ingeniería mecánica, la electrónica, la micología, la neurobiología y el procesamiento de señales. el primer problema que el equipo de investigación debe resolver es cómo proteger las vibraciones y las interferencias electromagnéticas durante el funcionamiento del robot, para registrar las señales bioeléctricas generadas por el micelio de forma estable y durante mucho tiempo. el método que utilizaron fue cultivar el micelio de pleurotus eryngii,deje que el micelio crezca y se envuelva alrededor de los electrodos., formando una conexión estable con los electrodos y luego usando este módulo de micelio que puede registrar señales eléctricas en tiempo real como parte del soporte del robot.

el equipo de investigación también debe dejar que las señales bioeléctricas grabadas guíen los movimientos del robot. por tanto, derivan del sistema nervioso animal.generador de patrones centrales(cpg), se diseñó una arquitectura de control especial. cpg es un circuito neuronal que puede producir de forma endógena salidas rítmicas y formar patrones de movimiento rítmico sin la necesidad de entradas sensoriales rítmicas o entradas de retroalimentación central (como muchos comportamientos de natación de las lampreas). los investigadores diseñaron un algoritmo para convertir las señales eléctricas del micelio en señales de control digitales similares a cpg, que se envían a los actuadores -válvulas o motores- del robot para controlar el movimiento del robot.

el micelio envuelve el electrodo (fuente de la imagen: documento original)

a partir de este trabajo, los investigadores diseñaron dos robots biohíbridos que pueden ser "manipulados" por el micelio de pleurotus eryngii. un parecidoestrella de marlo mismo, caminando sobre cinco patas; el otro es un coche.auto, avanza a través de cuatro ruedas. los investigadores utilizaron el módulo de micelio como "cabeza" del robot. las señales del "cerebro de pleurotus eryngii" pueden controlar respectivamente las válvulas y los motores del cuerpo del robot, impulsando así a la "estrella de mar" y al coche hacia adelante.

aunque las señales eléctricas generadas por el "cerebro pleurotus eryngii" en su estado natural pueden permitir que el robot avance, el equipo de investigación todavía espera que estos robots biohíbridos puedan responder al entorno externo y moverse en condiciones específicas. entonces, eligenuso de la luz como señal para activar aún más el micelio de pleurotus eryngii. "a los hongos no les gusta la luz, crecen en lugares oscuros, por lo que la luz les da una señal fuerte", dijo shepherd.

los investigadores encontraron que entre los cuatro tipos de luz, ultravioleta, azul, roja y blanca,el micelio de pleurotus eryngii es más sensible a los rayos ultravioleta.. entonces irradiaron el micelio con luz ultravioleta, impulsando al robot hacia adelante. según el vídeo publicado en el artículo, el módulo de micelio sólo necesita ser irradiado brevemente con luz ultravioleta, y la fuerte señal eléctrica que genera dará instrucciones para hacer que la "estrella de mar" y el robot avancen más rápido.

después de la irradiación ultravioleta, el robot automovilístico controlado por el micelio de pleurotus eryngii corrió rápidamente hacia adelante (fuente del video: artículo original)

fuente: ciencia global