Egy kerekes robot gördül a padlón, míg a tengeri csillaghoz hasonlító társa furcsán rángatózva vonaglik előre. Nem sok közös van bennük, hacsak az nem, hogy mindkét szerkezetet egy élő organizmus, az ördögszekér-laskagomba (Pleurotus eryngii) irányítja – írja a CNN.
Az amerikai Cornell Egyetem kutatói a gomba micéliumának, vagyis fonalszerű sejtjeinek szálait növesztették a robot irányítórendszerébe. Így a szerkezet – akárcsak a gomba – érzékeli a fényt és reagál a környezet változásaira. Ezek a kezdetleges szerkezetek beláthatatlan távlatokat nyitnak a robotikában,
létrehozva egy teljesen új családot, amelyben a gépi elemeket élő szervezetek, növények vagy állatok sejtjeivel, szöveteivel építik össze.
Bár a biohibridnek is nevezett robotok egyelőre még nem merészkedtek túl a laboratóriumokon, a kutatók abban reménykednek, hogy egy napon a robotmedúzák fedezhetik fel az óceánokat, a spermiummal működő robotok oldhatják meg a meddőség problémáját, míg kiborg csótányok kereshetnek túlélőket egy földrengés után a romok között.
"A felismerés és a válasz kettőse az ember által teremtett mesterséges, számítógépes világban is létezik, akárcsak a biológiában. De az utóbbi sokkal jobb megoldásokat kínál, mint az ember alkotta gépek" – nyilatkozta Robert Shepherd, aki nemrég cikket írt a témával kapcsolatban a Science Robotics című folyóiratban. A Cornell Egyetem professzora még hozzátette: "A biohibridizáció egy kísérlet arra, hogy olyan összetevőket találjunk a biológiai világban, amelyek működését ha megértjük, felhasználhatjuk azokat a mesterséges rendszereink irányítására."
Az általa irányított Biorobot Laboratóriumban elsőként az ördögszekér-laskagombával kezdtek kísérletezni. Azért választották ezt a fajtát, mert igénytelen és gyorsan növekszik. Kitenyésztették a gomba fonalszerű struktúráit vagy micéliumát, amelyekkel hálózatokat próbálnak létrehozni. A micéliumhoz kötött elektródákkal el lehet vezetni az abban keletkező kis elektromos jeleket. A robotok így képesek érzékelni a külvilág változásait, reagálni azokra, vagy kommunikálni az emberrel.
Kicsit úgy működnek, mint az agy neuronjai.
Andrew Adamatzky, a bristoli Nyugat-Anglia Egyetem professzora ugyancsak gombákkal kísérletezik. Ő a számítógépet próbálja felturbózni élő részekkel, bár saját bevallása szerint a tudósok még nem teljesen értik, hogyan tudnak ezek a primitív élőlények elektromos jeleket előállítani. "Ezt senki sem tudja pontosan, noha minden élő sejt képes erre" – mondta Adamatzky, aki szakértelmével szintén segít a Cornell Egyetem kutatóinak.
A tudóscsoport egyik legfontosabb feladat az volt, hogy olyan rendszert építsen, amely alkalmas a micéliumból származó gyenge elektromos jelek érzékelésére és azokat fel tudja használni a robot vezérlésére is. Mivel a micélium rendkívül vékony, azt a megoldást választották, hogy az érzékelő elektródákat körbenövesztették a gombával, így biztosítva a stabil csatlakozást. Anand Mishar, a program egyik vezető kutatója egy elektromos interfészt fejlesztett ki, amivel pontosan le lehet olvasni a micélium elektromos aktivitását. Ebből aztán digitális jeleket hoznak létre, és ezekkel irányítják az egész gépet vagy annak mozgó részeit.
A robotok képesek mozogni a micéliumok által generált elektromos impulzusok hatására, de még a fényviszonyok változásaira is reagáltak.
Például amikor a kutatók ultraibolya fénnyel világították meg a robotokat, azok megváltoztatták mozgásukat és a haladásuk irányát is. „A gombák nem igazán szeretik a fényt. A világítás erősségének változását a robot is követi. Gyorsabban mozog, vagy távolodik a fénytől"– mondta Shepherd professzor.
Úgy tűnik, a sokféle élő szervezet közül egyelőre a gombák a legígéretesebbek, a hibrid vagy biorobotok szempontjából. Egyszerűségük, igénytelenségük miatt könnyebb életben tartani a sejtjeiket. "Mivel remekül ellenállnak a környezet változásainak, kiváló alkotói lehetnek a mezőgazdaságban, vagy a mélytengeri kutatásban használható robotoknak" – mesélte a CNN-nek Victoria Webster-Wood, a pittsburgh-i Carnegie Mellon Egyetem docense.
"Az eddigi biorobotok fénnyel működtek, de a jövőben inkább a vegyi anyagok lesznek az irányítás eszközei"
– mondta Sheperd professzor. Példaként említette, hogy a mezőgazdaságban olyan felügyelő robotokat lehetne használni, amelyek a talaj kémiai összetételét folyamatosan elemzik, és ehhez igazítják a haszonnövényeknek szánt tápanyagok összetételét, mennyiségét. De a kártevők megjelenését is ezek alapján tudják kellő időben észrevenni és már adagolhatják a megfelelő növényvédő szereket.
A gombákat persze a számítógépek fejlesztésében is fel lehet használni. A brit kutató, Andrew Adamatzky laboratóriumában már több mint harmincféle érzékelő- és számítástechnikai eszközt állított elő élő gombák felhasználásával, beleértve a fényre és érintésre reagáló robotok öngyógyító bőrét.
"A jövőben hibridrobotok figyelhetnék az ökológiai rendszerek állapotát. A gombavezérlő reagálna a változásokra, például a levegőszennyezésre, és ennek megfelelően irányítaná a gépet”
– közölte.
Ám mielőtt még teljesen elmerülnék a félig élőlény, félig gép robotok fantasztikus világában, érdemes odafigyelni a hibrid rendszerekkel kapcsolatban felmerülő erkölcsi, etikai aggályokra is. Rafael Mestre, az Egyesült Királyság Southamptoni Egyetemének oktatója szerint ha a biohibrid robotok kellően kifinomulttá válnak, akkor megzavarhatják a bevetésük helyén az egész ökoszisztémát. Nehéz lenne ugyanis fenntartani a hagyományos élő és élettelen közti különbséget.
„Ha túl sok hibrid robot jelenik meg az már zavaró lehet. Bár egyelőre még nem merültek fel a kutatásokkal kapcsolatban komolyabb etikai problémák, de ha a fejlődés ilyen ütemben halad, akkor érdemes lesz ezen is elgondolkodni" – tette hozzá a Southamptoni Egyetem tanára.