Mantar Mikoryumu Kullanan "Biyohibrit" Robotlar

 

Robot yapmak zaman, teknik beceri, doğru malzemeler ve bazen de biraz mantar gerektirir. Cornell Üniversitesi araştırmacıları, iki yeni robot üretirken orman tabanında bulunan beklenmedik bir bileşeni yetiştirdi: mantar mikoryumu.

Mikoryumun doğuştan gelen elektriksel sinyallerini kullanarak, araştırmacılar "biyohibrit" robotları kontrol etmenin yeni bir yolunu keşfettiler. Bu robotlar, tamamen sentetik olanlardan daha iyi bir şekilde çevreye tepki verebilir.

Bu çalışma, Cornell Üniversitesi Makine ve Havacılık Mühendisliği Profesörü Rob Shepherd tarafından yönetilen Organik Robotik Laboratuvarı'ndan araştırma görevlisi Anand Mishra tarafından yapılan ve Science Robotics dergisinde yayımlanan bir makalede sunulmuştur. Shepherd, "Bu makale, mantar krallığını kullanarak robotlara çevresel algılama ve komut sinyalleri sağlamak için yapılacak birçok çalışmanın ilki," diye belirtti.

Robotların elektronikleri içine mikoryum yetiştirerek, biyohibrit makinenin çevreyi algılayıp tepki vermesini sağladılar. İlk denemede ışık girdi olarak kullanılırken, gelecekte kimyasal girdiler kullanılacak. Bu tür robotlar, örneğin, tarımsal ürünlerde toprak kimyasını algılayarak ne zaman gübre eklenmesi gerektiğine karar verebilir ve tarımın aşağı yönlü etkilerini, örneğin zararlı alg patlamalarını, hafifletebilir.

Mikoryum, mantarların yer altındaki vegetatif kısmıdır ve kimyasal ve biyolojik sinyalleri algılayabilme yeteneğine sahiptir, ayrıca birden fazla girdiye tepki verebilir.

Mishra, "Yaşayan sistemler dokunmaya, ışığa, sıcağa ve hatta bazı bilinmeyen sinyallere tepki verir," dedi. "Gelecekte robotlar inşa etmek istiyorsanız, bu robotlar beklenmedik bir ortamda nasıl çalışabilir? Bu yaşayan sistemleri kullanabiliriz ve herhangi bir bilinmeyen girdi geldiğinde, robot buna tepki verecektir."

İki biyohibrit robot inşa edildi: Bir örümcek şeklinde yumuşak robot ve tekerlekli bir bot. Robotlar üç deney tamamladı. İlk denemede, mikoryumun sinyalindeki doğal sürekli artışlara yanıt olarak robotlar yürüdü ve yuvarlandı. Ardından araştırmacılar, robotları ultraviyole ışık ile uyararak yürüyüşlerini değiştirmelerini sağladı. Üçüncü senaryoda ise araştırmacılar, mikoryumun doğal sinyalini tamamen devre dışı bırakabildiler.

Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı (NSF) CROPPS Bilim ve Teknoloji Merkezi, ABD Tarım Bakanlığı’nın Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü ve NSF Toprak Sinyalleri Programı tarafından desteklenmiştir.

 Referanslar

1. Anand Kumar Mishra, Jaeseok Kim, Hannah Baghdadi, Bruce R. Johnson, Kathie T. Hodge, Robert F. Shepherd. Sensorimotor control of robots mediated by electrophysiological measurements of fungal mycelia. Science Robotics, 2024; 9 (93) DOI: 10.1126/scirobotics.adk8019