Die Zukunft der Robotik: Wie Pilze als Sensoren für innovative Roboter dienen

Dies ist Ihr Robotergedächtnis auf Pilzen: Fungi als neue Sensortechnologie für Roboter

Neuartige Robotermodelle, die durch Pilznetzwerke gesteuert werden, eröffnen neue Möglichkeiten in der Robotik und Biomimikry.

Ein innovativer Ansatz zur Roboternavigation

Unter den eleganten, weißen Königsmuscheln verbirgt sich ein faszinierendes Netzwerk aus Myzelien, das weit mehr kann als nur eine köstliche Beilage zum Dinner zu bieten. Wissenschaftler haben entdeckt, dass diese unterirdischen Pilzstrukturen als hochentwickelte Sensoren fungieren können, die die Steuerung unterschiedlicher Robotermodelle ermöglichen – sowohl eines rollenden als auch eines hüpfenden Roboters in Sternform. Diese spannende Entwicklung zeigt, wie lebende Organismen als Ingenieurwerkzeuge eingesetzt werden können und erweitert das Potenzial der Biohybridtechnologie.

Fungal-Powered Roboter im Test

In einer wegweisenden Studie, veröffentlicht in Science Robotics, konnten die Forscher zeigen, dass die mycelialen Fäden der Austernpilze bei Bestrahlung mit UV-Licht Spannungsspitzen erzeugen. Diese Methode wurde genutzt, um die Bewegungen der Roboter über daran befestigte Elektroden zu steuern. Durch solche Kombinationen könnten künftig Roboter entwickelt werden, die nicht nur durch ihre Mechanik, sondern auch durch die einzigartigen Eigenschaften biologischer Systeme unterstützt werden.

Fungi sind nicht nur kostengünstig in der Pflege, sondern auch äußerst kompetent darin, subtile Veränderungen in ihrer Umgebung zu erkennen – sei es in Bezug auf Licht, Nährstoffe oder Gase wie Kohlendioxid und Ammoniak. Robert F. Shepherd, einer der Hauptautoren der Studie, sieht großes Potenzial in der Anwendung dieser Technologie in der Landwirtschaft, beispielsweise durch den Einsatz von Pilzrobotern zum Ernten reifer Früchte oder zur Anreicherung von nährstoffarmen Böden mit Stickstoff.

Herausforderungen bei der Signalumsetzung

Die Umsetzung der Signale in Bewegungen für die rollenden und sternförmigen Roboter stellte die Forscher vor einige Herausforderungen. Die Fungi erzeugen nicht nur Reaktionen auf Licht, sondern produzieren auch einen Grundstrom, während sie Zucker abbauen. Anhand von Experimenten fand das Forschungsteam Wege, um die zusätzliche Information sowohl zu minimieren als auch strategisch zu nutzen. So reagierten die Roboter auf alle von den Pilzen erzeugten Signale, bewegten sich jedoch schneller, wenn sie von UV-Licht stimuliert wurden.

In zukünftigen Projekten planen die Forscher, die Pilze in die Roboterstrukturen zu integrieren, sodass diese aus allen Richtungen auf Licht oder chemische Reize reagieren können. Ein Beispiel wäre ein Pilz-gesteuertes Erntegerät, das seine Greifarme gezielt zu reifen Früchten streckt.

Fazit

Die ersten Erfolge dieser proof-of-concept-Studie zeigen, welch enormes Potenzial in der Verknüpfung von biologischen Organismen und Technologie steckt. Das Team benötigt drei Jahre, um einen funktionierenden Roboter zu entwickeln, und das erste Mal zu sehen, wie der mechanische Sternfisch über den Tisch lief, war für die Forscher nicht nur eine technische, sondern auch eine emotionale Offenbarung.

Die Fusion von Pilzen und Robotik könnte in den kommenden Jahren bahnbrechende Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen hervorbringen, von der Landwirtschaft bis zur Umweltüberwachung und darüber hinaus. Diese innovative Herangehensweise wird sicherlich dazu beitragen, unsere Vorstellungen von Technologie und Natur zu überdenken und die Möglichkeiten der Biohybriden weiter zu erkunden.

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