Roboter können sich nun dank... Pilzen bewegen. Ein ehrgeiziges Projekt vereint Biologie und Robotik, um eine neue Generation autonomer Maschinen zu schaffen.
Unter den elektronischen Schaltkreisen fungiert das Myzel, die unterirdische Struktur der Pilze, als Steuerung. Eine überraschende Idee, doch voller Potenzial.
Das Team der Cornell University hat biohybride Roboter entwickelt, die auf ihre Umgebung reagieren können, und zwar nicht mit herkömmlichen Schaltkreisen, sondern unter Verwendung der natürlichen elektrischen Signale des Myzels. Eine echte Innovation im Bereich der biologischen Schnittstellen.
Das Myzel kann verschiedene physikalische und chemische Signale aufnehmen, diese interpretieren und als elektrische Impulse weiterleiten. Dieses Netzwerk funktioniert ähnlich wie das menschliche Nervensystem, was es besonders geeignet für die Kommunikation mit elektronischen Komponenten macht. Die Forscher haben eine spezialisierte elektrische Schnittstelle entwickelt, die in Echtzeit die elektrophysiologische Aktivität des Pilzes aufzeichnet. Diese Daten werden dann in digitale Anweisungen umgewandelt, die zum Steuern der Aktuatoren des Roboters verwendet werden.
Zwei Prototypen wurden entwickelt: ein weicher, spinnenartiger Roboter mit Beinen und ein roboterisiertes Gerät auf Rädern. In den ersten Experimenten bewegten sich beide Maschinen als Reaktion auf die Signale des Myzels, was die Wirksamkeit dieses neuen Steuerungsansatzes beweist.
Um die Funktionsweise weiter zu verfeinern, testeten die Forscher die Reaktion der Pilze auf ultraviolettes Licht. Das Ergebnis war eine sofortige Veränderung in der Bewegung der Roboter. Eine noch weitergehende Manipulation ermöglichte es sogar, die Roboter vollständig zu kontrollieren, indem die Signale des Pilzes beeinflusst wurden.
Bisher wurde nur Licht als Reiz in den durchgeführten Experimenten verwendet. Doch der Pilz kann eine Vielzahl verschiedener Signale generieren, je nach den vorliegenden Bedingungen. So ist dies etwa bei Druck, Hitze oder ganz allgemein bei chemischen Signaturen der Fall. Mit einem so breiten Anwendungsfeld könnte dieses System unsere Landwirtschaft revolutionieren. Es könnte etwa zur Überwachung der Bodenchemie eingesetzt werden und die Düngemittelzufuhr in Echtzeit anpassen. Eine vielversprechende Lösung für die aktuellen Umweltbedenken.
Die Verbindung von Biologie und Robotik überschreitet hier das bloße Forschungsfeld. Sie ebnet den Weg für Maschinen, die komplexe Umgebungen wahrnehmen und darauf reagieren können, wodurch die Technologie anpassungsfähiger und intelligenter wird.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Science Robotics