Ученые из Корнельского университета разработали нового биогибридного робота – его главным компонентом и системой управления стали грибы. Эти организмы чувствуют и общаются с помощью электрических сигналов, передаваемых через корневую систему. Поэтому команда вырастила мицелий непосредственно в электронике робота, используя его естественные сигналы для управления машиной.
Исследователи создали электрический интерфейс, который точно регистрирует электрофизиологическую активность мицелия, обрабатывает ее и преобразует в цифровой сигнал, понятный роботу.
Команда создала две версии этих биогибридных роботов: простое колесное устройство и паукообразный автомат с мягкими ножками. В обоих случаях на чашку Петри помещается грибок, который реагирует на свет и другие раздражители, а затем посылает сигналы ногам или колесам, чтобы они начали двигаться.
Оба типа роботов были подвергнуты трем экспериментам. Сначала роботы двигались, ориентируясь на естественные непрерывные скачки сигналов от мицелия. Во втором эксперименте ученые облучали грибы ультрафиолетовым светом, что заставляло их менять способ передвижения. И наконец, команда смогла продемонстрировать, что может полностью отменить сигнал гриба, если нужно вручную управлять роботом.
Несмотря на то что свет был единственным прямым стимулом, команда говорит, что будущие версии могут включать в себя множество входных команд, например, химические сигналы.
Идея заключается в том, что живые системы от природы прекрасно реагируют на множество меняющихся факторов, таких как свет, тепло и давление, в то время как синтетическим версиям потребуются отдельные специализированные датчики для каждого из них.
– Эта работа – первая из многих, в которых царство грибов будет использоваться для обеспечения датчиков окружающей среды и командных сигналов для роботов, чтобы повысить уровень их автономности, – говорит автор исследования Роб Шепард. – Потенциал будущих роботов может заключаться в том, чтобы чувствовать химический состав почвы в сельскохозяйственных культурах и решать, когда добавить больше удобрений.
