Die Kraft der Pilze ist unter uns und diese Organismen könnten das Geheimnis sein, um zukünftige Roboter zu steuern, die vielseitiger und langlebiger sind. Dies ist die Theorie hinter einem kürzlich durchgeführten Experiment, bei dem Ingenieure der Cornell University Pilze verwendeten, um Maschinen zu steuern.
Die Forscher von Cornell wollten keine Art von Horror-Spiel oder TV-Show à la The Last of Us inspirieren. Stattdessen versuchten sie, das Potenzial zu untersuchen, elektrische Signale, die von Pilzen erzeugt werden, zu verwenden, um Roboter zu steuern. Biohybride sind ein wachsendes Interessensgebiet für Ingenieure. Biohybride Maschinen werden immer beliebter, da rein mechanische Roboter in Bezug auf Effizienz, Langlebigkeit und Fähigkeiten hinter Tieren zurückbleiben. Vergangene Experimente verwendeten gewachsene Froschmuskeln, um einen Schwimmroboter zu bauen, oder Regenwurfgewebe in einer Mikropumpe. Die Verwendung von Gewebe, das von Tieren abgeleitet ist (das Gewebe wird tatsächlich aus Zellen kultiviert und nicht von einem lebenden Wesen entfernt), erfordert jedoch genaue Bedingungen wie eine sterile Umgebung und regelmäßige Antibiotikagaben. Während Pflanzen und Mikroben bereits in Hybridmaschinen eingesetzt wurden, könnten Pilze noch vorteilhafter sein. Zum Beispiel können Pilze leicht kultiviert werden und auch in extremen Umgebungen überleben.
Um zu sehen, ob diese Vorteile in einem biohybriden Umfeld genutzt werden können, züchteten die Wissenschaftler pilzartige Myzelstrukturen von Austernpilzen einer der weltweit häufigsten essbaren Pilze, innerhalb eines 3D-gedruckten Gerüsts. Das Gerüst hatte Elektroden an der Unterseite eingebaut, und als das Myzel wuchs, verschmolzen sie mit diesen Elektroden. Das Gerüst wurde dann an einen fünfbeinigen, sternförmigen Roboter angeschlossen, der aus starren und weichen Materialien gebaut wurde. Der Associate Professor Robert Shepherd von der Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering an der Cornell University leitete die Veröffentlichung der neuen Arbeit in Science Robotics. Das Myzel erzeugte elektrische Signale, wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt war. Wenn die Forscher die Pilze mit Lichtblitzen trafen, würden sie die Elektroden elektrisch stimulieren. Diese wurden dann erfolgreich verwendet, um die Beine des Roboters zu steuern und ihn aufzurichten.
Um zu überprüfen, ob die Ergebnisse wiederholt werden konnten, verband das Team die Pilze mit einem anderen Roboter, einem vierrädrigen Ding, das wie ein verkrüppeltes Skateboard aussah. Auch hier war es ein Erfolg: Wenn das Licht auf die Pilzteile schien, rollte der Roboter. Das Experiment war so erfolgreich, dass die Forscher begannen, potenzielle praktische Anwendungen zu envisionieren. Da die im Experiment verwendeten Pilze weiterhin auf ihre Umgebung reagierten, wurde “das Potenzial für eine Anwendung in der realen Welt, vielleicht in der Landwirtschaft oder der Sicherheit” gezeigt, schrieben die Forscher.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass mehrere Herausforderungen bewältigt werden müssen, bevor ihre Methoden in der realen Welt eingesetzt werden können. Insbesondere die von den Pilzen abgegebenen elektrischen Signale verschlechterten sich im Laufe der Zeit und das Erfassen schwacher Signale stellte sich als schwierig heraus. Außerdem haben Pilze wie Tiere die lästige Angewohnheit, abzusterben, weshalb neue Systeme zur Verstärkung von Signalen entwickelt werden müssen, sowie Techniken zur Regenerierung sterbender Pilze. Zusammenfassend sollte man noch keine Vorbestellung für einen mit Pilzen betriebenen Roomba aufgeben.