毫无疑问,当大多数人想到机器人时,他们想象的是一个由金属、机械和电线组成的领域。
然而今天,在不断发展的生物混合机器人领域,人们可以看到一个传统的机器人在蘑菇的命令下被赋予了机械生命。
众所周知,蘑菇的真菌丝,即菌丝,携带电脉冲的方式与人类神经元控制肌肉组织的方式没有太大的不同。知道了这一点,康奈尔大学的科学家们想看看菌丝体,它有点像蘑菇的根系,如果映射到电路板上,是否可以驱动机器海星的运动。
事实证明,这很容易,事实上(看下面的视频)。遗憾的是,飞机上没有可以放置蘑菇的驾驶舱。
该研究的作者在摘要中写道:“菌丝体感知它们的环境,并向我们设计和制造的机器人的马达和阀门发出控制信号。”
“我们用这些信号来控制行走的软机器人和带轮的硬机器人。我们还展示了利用菌丝体对环境信号的反应,通过紫外线刺激来增强机器人的步态。”
研究人员希望创造出不使用植物或动物细胞的生物混合机器人系统。总的来说,细胞是机器人的一个很好的工具,因为它们对刺激的反应方式。但是,使用老鼠肌肉组织或神经元来制造机器人存在伦理问题,而且植物细胞通常和植物本身一样,对指令的反应非常缓慢。
此外,植物和动物的细胞很脆弱,如果引入任何不利的环境因素,它们很容易死亡,使机器人成为一块被遗弃的电子垃圾。
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的工程师维姬·韦伯斯特-伍德(Vickie Webster-Wood)没有参与蘑菇机器人研究,她告诉国家地理电视台(Nat Geo):“在机器人中,保持菌丝体存活的条件似乎比我们保持老鼠肌肉存活所需的系统更容易实现。”
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“因此,那里有一些潜力,可以进行更长期的环境工作。”
生物混合机器人与所谓的软机器人有着相似的概念,软机器人是一个子领域,旨在制造不需要机械部件,有时甚至不需要电气部件的移动结构。
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其中包括可以根据周围磁场的变化而伸缩的柔软凝胶机器人,这种机器人可以在人体内用于向伤口或肿瘤部位输送靶向药物。
研究人员利用王氏平菇,将真菌菌丝体培养在一个充满电极的3d打印支架上。菌丝体发出的电脉冲可以被电极接收,然后被翻译成计算机命令来控制机器人。
因为真菌细胞可以在放射性环境、盐水和极寒环境中存活,这就给了连接菌丝体的机器人更广泛的用途。它们可以在农业中用于收集土壤和作物数据,或者被送到放射性场所清理污染。
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