真菌和計算機組合機器人問世

科技日報9月1日報道，美國康奈爾大學研究人員成功開發(fā)出一種由真菌和計算機組成的“生物混合機器人”。這種機器人能夠將真菌的電信號轉化為數(shù)字指令，為構建更加可持續(xù)的機器人開辟了新途徑。相關論文發(fā)表在《科學機器人》雜志第9卷第93期上。

“生物混合機器人”是一個新興的研究領域，其將植物、動物和真菌細胞與合成材料相結合來制造機器人。然而，使用動物細胞的成本高昂及其帶來的倫理問題，以及植物細胞對于外部刺激反應緩慢的特性，一直是該領域面臨的挑戰(zhàn)。最新研究顯示，真菌可能是解決這些難題的關鍵。

此次，研究人員首先從杏鮑菇中培育出菌絲體，并引導其在布滿電極的3D打印支架上生長。相互連接的菌絲體會對環(huán)境變化產生電脈沖，類似于大腦中神經(jīng)元交流時所產生的信號。由于菌絲體網(wǎng)絡與電極相連，因此其電脈沖能與計算機接口進行通信。接著，計算機將這些電脈沖轉換為數(shù)字指令，并傳送到機器人的閥門和電機等部位，指示它們執(zhí)行前進等操作。

真菌-計算機接口實現(xiàn)了菌絲體與機器人之間的有效通信。當研究人員對菌絲體進行光照時，它們會產生電脈沖以驅動機器人移動。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于真菌不喜光，因此當向接口照射更多紫外線時，真菌產生的電信號響應更強烈，從而使機器人移動得更快。

真菌對環(huán)境極為敏感，與傳統(tǒng)的合成機器人相比，新的真菌“生物混合機器人”在檢測農田中的化學污染物、毒藥或病原體方面表現(xiàn)更出色。真菌能在極咸的水或嚴寒環(huán)境中生存，這使得這類機器人在極端環(huán)境中比動物或植物“生物混合機器人”更具優(yōu)勢。真菌“生物混合機器人”還可在危險環(huán)境中協(xié)助檢測輻射。另外，這些機器人完成任務后，需要的清理工作較少，遺留的有害物質也較少。

（2024年9月1日 科技日報）