Грибы научились управлять роботами

Несколько десятилетий инженерных разработок не могут сравниться с миллиардами лет эволюции. Поэтому инженеры зачастую интегрируют биологические компоненты в устройства вместо того, чтобы создавать аналогичные системы с нуля. Ученые из Корнеллского университета разработали нового биогибридного робота, в основе которого лежат грибы. Эти организмы общаются с помощью электрических сигналов, посылаемых через их корневую систему — мицелий. Команда вырастила мицелий непосредственно в электронике робота, используя эти естественные сигналы для управления механизмом.

Исследователи создали электрический интерфейс, который регистрирует электрофизиологическую активность мицелия, обрабатывает ее и преобразует в цифровой сигнал, который робот может интерпретировать. В ответ на изменения в окружающей среде, например, свет, гриб меняет свои электрические сигналы, что приводит к соответствующим действиям робота.

Команда создала две версии этих биогибридных роботов. Первый представляет собой колесное устройство, а второй — шагающий паукообразный робот с мягкими ногами. В обоих случаях сверху располагается чашка Петри с грибницей. Она реагирует на свет и другие раздражители, после чего посылает сигналы ногам или колесам для начала движения.

Оба робота прошли три испытания. В первом эксперименте они двигались на основе естественных непрерывных всплесков сигналов от мицелия. Во втором ученые стимулировали гриб ультрафиолетовым светом, изменяя траекторию движения роботов. В третьем случае исследователи продемонстрировали возможность полного контроля над роботами, переопределяя сигналы грибницы.

Команда отмечает, что в будущем можно будет добавить и другие типы сигналов, помимо света, например, химические сигнатуры. Идея в том, что живые системы естественным образом способны реагировать на множество стимулов, таких как свет, тепло и давление. В свою очередь, синтетическим версиям потребуются отдельные специализированные датчики для каждого сигнала.

Таких роботов в будущем можно использовать, чтобы определять химический состав почвы для сельскохозяйственных угодий и регулировать добавление удобрений.

Хайтек+