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真菌和計算機組合機器人問世
2024年09月02日 08:42 來源:科技日報 關(guān)燈

研究人員開發(fā)了一種真菌“生物混合機器人”。

圖片來源:美國康奈爾大學(xué)

美國康奈爾大學(xué)研究人員成功開發(fā)出一種由真菌和計算機組成的“生物混合機器人”。這種機器人能夠?qū)⒄婢碾娦盘栟D(zhuǎn)化為數(shù)字指令,為構(gòu)建更加可持續(xù)的機器人開辟了新途徑。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《科學(xué)機器人》雜志上。

“生物混合機器人”是一個新興的研究領(lǐng)域,它涉及將植物、動物和真菌細胞與合成材料相結(jié)合來制造機器人。然而,使用動物細胞的成本高昂及其帶來的倫理問題,以及植物細胞對于外部刺激反應(yīng)緩慢的特性,一直是該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)。最新研究顯示,真菌可能是解決這些難題的關(guān)鍵。

此次,研究人員首先從杏鮑菇中培育出菌絲體,并引導(dǎo)其在布滿電極的3D打印支架上生長。相互連接的菌絲體會對環(huán)境變化產(chǎn)生電脈沖,類似于大腦中神經(jīng)元交流時所產(chǎn)生的信號。由于菌絲體網(wǎng)絡(luò)與電極相連,因此其電脈沖能與計算機接口進行通信。接著,計算機將這些電脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字指令,并傳送到機器人的閥門和電機等部位,指示它們執(zhí)行前進等操作。

真菌-計算機接口實現(xiàn)了菌絲體與機器人之間的有效通信。當研究人員對菌絲體進行光照時,它們會產(chǎn)生電脈沖以驅(qū)動機器人移動。研究人員發(fā)現(xiàn),由于真菌不喜光,因此當向接口照射更多紫外線時,真菌產(chǎn)生的電信號響應(yīng)更強烈,從而使機器人移動得更快。

真菌對環(huán)境極為敏感,與傳統(tǒng)的合成機器人相比,新的真菌“生物混合機器人”在檢測農(nóng)田中的化學(xué)污染物、毒藥或病原體方面表現(xiàn)更出色。真菌能在極咸的水或嚴寒環(huán)境中生存,這使得這類機器人在極端環(huán)境中比動物或植物“生物混合機器人”更具優(yōu)勢。真菌“生物混合機器人”還可在危險環(huán)境中協(xié)助檢測輻射。另外,這些機器人完成任務(wù)后,需要的清理工作較少,遺留的有害物質(zhì)也較少。(記者張佳欣)

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編輯:方琳
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