Биогибридная робототехника — это новая технология, сочетающая биологические элементы с роботизированной электроникой. Недавно группа учёных добилась новых результатов и создала автономного робота, управляемого грибами. Ученые говорят, что это нововведение может быть не только полезно в сельскохозяйственном производстве и даже в некоторых отраслях промышленности, но также может углубить наше понимание поведения грибов.
Исследователи из Калифорнийского технологического института (Калтех) недавно разработали плавающего робота из клеток медузы для исследования океана. Профессор Тахер Саиф и его команда из Университета Иллинойса разработали крошечных гибридных роботов, которые могут использовать нейроны мыши для ходьбы и плавания.
В то время как большинство биоботов используют клетки животных, ученые Корнелльского университета применили новый подход, используя грибы, а точнее вешенки (Pleurotus eryngii), для создания роботов).
Роботы, управляемые вешенками
Ананд Мишра, ведущий автор исследования, объяснил в пресс-релизе: «Самая большая проблема при использовании животных клеток в биогибридных роботах — это сохранение их жизни. В отличие от грибов, уровень выживаемости высок. Возникает вопрос: как грибы могут стать Ключевой элемент биогибридных роботов? «Путем интеграции мицелия в электронику робота», — объясняет Роберт Шеперд, профессор механической и аэрокосмической техники. Исследования опубликованы в журнале Ученые выяснили, как обширная сеть мицелия общается с помощью электрических сигналов.
Для создания робота команда использовала мицелий вешенки, который легко выращивать и поддерживать, что делает его идеальным для экспериментов. Исследователи вырастили эти грибы в конструкциях, напечатанных на 3D-принтере и оснащенных электродами.
Мишра описывает этот электрический интерфейс как «живую систему, взаимодействующую с механической системой» и предназначенную не только для анализа, но также для обработки и преобразования сигналов, излучаемых грибами.
Обратите внимание: Полезные элементы в Fiji.
Другими словами, интерфейс преобразует электрические импульсы в цифровые команды, а затем отправляет их клапанам и двигателям робота, чтобы заставить их двигаться.На реализацию этого инновационного подхода учёных вдохновило то, как нейроны преобразуют электрические импульсы в двигательные функции. «Вам нужны знания в области машиностроения, электроники, микологии, нейробиологии и обработки сигналов. Все эти области объединяются, чтобы создать систему такого типа», — объясняет Мишра.
Две отдельные версии, управляемые грибками
В этом исследовании Мишра и его коллеги разработали две версии биогибридного робота. Первый передвигается с помощью колес, второй напоминает морскую звезду, сжимающую конечности для движения вперед. В обоих случаях робот движется под воздействием световой стимуляции. «Грибы растут в темноте, поэтому воздействие света побуждает их искать новые, более темные места», — пояснил Роб Шепард, профессор машиностроения и аэрокосмической техники Корнелльского университета и ведущий автор исследования. Так команде пришла в голову идея использовать ультрафиолет, чтобы стимулировать роботов к быстрому передвижению.
Команда утверждает, что эти биогибридные роботы могут найти применение в сельском хозяйстве, особенно для обнаружения химикатов или бактерий на полях. Исследователи заключают: «Этот проект выходит за рамки управления роботами и устанавливает реальные связи с живыми системами. Более того, он может помочь нам глубже понять поведение грибов».
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Биогибридная робототехника, развивающаяся технология, объединяет биологические элементы с роботизированной электроникой.