Waldpilze steuern jetzt biohybride Roboter

Wissenschaftler der Cornell University tüfteln an einer schnelleren Reaktion auf Umweltreize

Zukunftsweisender Roboter, der von Pilzsignalen gesteuert wird (Foto: cornell.edu)

Ithaca (pte003/30.08.2024/06:10) - Pilze, genauer deren Myzelien, das Wurzelgeflecht im Waldboden, hat Forscher der Cornell University ( https://www.cornell.edu/ )auf die Idee einer neuartigen Steuerung für Roboter gebracht. Pilze reagieren auf Umweltreize, indem sie elektrische Signale durch ihre Myzelien senden, deren Funktionen noch nicht entschlüsselt sind. Es wird vermutet, dass sie der Kommunikation dienen.

Umweltsensor Kräuterseitling

Die Experten wollten die Signale nutzen, um biohybride Roboter zu steuern, die Messaufgaben im Umweltbereich wahrnehmen. Lebende Organismen reagieren auf Umweltreize schneller und flexibler als technische Sensoren. Das machten sich die interdisziplinär arbeitenden Forscher zunutze, um Kräuterseitlinge als Umweltsensoren zu verwenden. Sie greifen die Signale mit Elektroden ab, auf denen sie zuvor eine Pilzkultur angelegt hatten. Die Myzelien stellen so eine dauerhafte Verbindung mit den Elektroden her.

Das von Anand Mishra und Rob Shepherd entwickelte System besteht aus einer elektrischen Schnittstelle, die elektromagnetische Störungen ausblendet und die elektrophysiologische Aktivität der Myzelien in Echtzeit aufzeichnet und verarbeitet, sowie einem Controller - eine Art neuronale Schaltung. Im Wesentlichen liest das System das elektrische Rohsignal, verarbeitet es und wandelt diese Informationen in ein digitales Steuersignal um, das an die Aktoren der Roboter gesendet wird.

Biohybride Roboter für Bauern

Die Forscher haben zwei verschiedene biohybride Roboter gebaut - einen, der auf Rädern rollt, und einen, der einem Seestern ähnelt und auf fünf Beinen läuft. Deren Bewegung steuern die Fachleute mit den Signalen der Myzelien, die sich ändern, wenn die Pilze Umweltreizen ausgesetzt werden.

Die Forscher änderten beispielsweise ihre Bewegung, wenn sie die Pilze mit ultraviolettem Licht bestrahlen. Auch Chemikalien und Düngemittel könnten darauf einen Einfluss haben, vermuten die Forscher. Wenn sich das bestätigt, könnten die pilzgesteuerten Roboter die Beschaffenheit von Ackerflächen in Echtzeit dokumentieren und Landwirten Handlungsanweisungen geben.

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