Tym robotem steruje boczniak – jadalny grzyb. Zobacz, jak sobie radzi z wyzwaniami!

Spis treści:

1. Robogrzyb czy grzyborobot?
2. Czym jest biorobotyka?
3. Aktywność grzybni
4. Bioroboty do zadań specjalnych

Dwa proste pojazdy mechaniczne sterowane impulsami elektrochemicznymi oraz kultura jadalnego gatunku grzyba Pleurotus eryngii (znanego również jako boczniak królewski) wystarczyły, by sprawdzić co się stanie, gdy oddamy grzybom władzę nad robotami. Poprzez serię eksperymentów, zespół naukowców z Uniwersytetu Cornella w USA i Uniwersytetu Florenckiego we Włoszech wykazał, że możliwe jest wykorzystanie elektrofizjologicznej aktywności grzyba do sterowania robotem. Grzyb przekształca sygnały środowiskowe w polecenia, które z kolei mogą być wykorzystane do kierowania ruchami urządzenia mechanicznego.

Robogrzyb czy grzyborobot?

– Umieszczając grzybnię w elektronicznym układzie robota, byliśmy w stanie pozwolić biohybrydowej maszynie wyczuwać i reagować na środowisko – powiedział dr Rob Shepherd z Laboratorium Robotów Organicznych Uniwersytetu Cornella. Chociaż pomysł, by grzybnia sterowała maszynami wydaje się innowacyjny i nieco szalony, to wcale nie jest niczym nowym. Tak naprawdę legł u samej podstawy rozwoju coraz bardziej skomplikowanych organizmów.

Ewolucja miała setki milionów lat, aby opracować organiczne maszyny. Sami się z takich składamy. Dlatego nie powinno dziwić, że naukowcy zwrócili się do biologii w poszukiwaniu pomysłów na stworzenie urządzeń, które mogą wyczuwać, myśleć i poruszać się tak, jak chcemy.

Czym jest biorobotyka?

Tym właśnie zajmuje się biorobotyka. Jest to dziedzina interdyscyplinarna łącząca inżynierię biomedyczną, cybernetykę i robotykę w celu opracowywania nowych technologii integrujących biologię z systemami mechanicznymi. Celem jest usprawnienia komunikacji, zmiany informacji genetycznej i tworzenie maszyn imitujących systemy biologiczne.

Jak się okazuje, to właśnie królestwo grzybów jest niewykorzystaną kopalnią rozwiązań dla technologii cybernetycznej. Grzyby są proste w hodowli, mają niewielkie wymagania i potrafią przetrwać w środowisku, w którym wiele innych organizmów nie daje sobie rady. Pleśnie i grzyby mogą dostarczyć inżynierom różnorodnych żywych komponentów, które zaspokoją niemal każdą potrzebę sensoryczną, a nawet obliczeniową.

Aktywność grzybni

A najważniejsze jest to, że sieci drobnych nitek grzybni reagują na zmiany w otoczeniu, gdy przedzierają się przez glebę w poszukiwaniu zasobów. Wiele gatunków wykazuje nawet aktywność transbłonową, która przypomina nasze własne reakcje neuronalne. Pozwala to naukowcom na „podsłuchiwanie” ich komunikacji.

Naukowcy zastosowali algorytmy oparte na elektrofizjologii zewnątrzkomórkowej grzybni P. eryngii. Dostarczyli dane wyjściowe do jednostki mikrokontrolera. W ten sposób wykorzystali skoki aktywności wywołane bodźcem – w tym przypadku światłem UV – do przełączania reakcji mechanicznych w dwóch różnych rodzajach urządzeń mobilnych. Były to niewielki czterokołowy pojazd oraz elastyczny, pięcioramienny robot.

Jaki był wynik eksperymentu? Na pierwszy rzut oka była nim świetna zabawa. Roboty poruszały się, zmieniały kierunki ruchu i „tańczyły”. Ale tak naprawdę eksperyment był bardzo poważnych testem.

Bioroboty do zadań specjalnych

– W tego rodzaju projekcie nie chodzi tylko o sterowanie robotem– tłumaczy Anand Mishra, biorobotyk z Uniwersytetu Cornella. – Pracujemy nad uzyskaniem prawdziwego połączenia z żywym systemem.

Tego typu testy są już naprawdę bardzo zaawansowane. Kilka lat temu naukowcy z MIT przekształcili szpinak w czujniki zdolne do wykrywania materiałów wybuchowych. A w ubiegłym roku naukowcom z University of the West of England udało im się opracować działający komputer, którego podstawowe obwody logiczne i elektroniczne komponenty były grzybami.

Źródło: ScienceAlert.

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.