Pilzige Angelegenheit
Neben einem Roll-Roboter mit vier Rädern war auch dieser seesternförmige Robo Teil der Experimente.
Foto: Cornell University
Forschende aus den USA entwickelten eine Methode, mit der Roboter von Pilzen gesteuert werden können. Wie das funktioniert und welche Vorteile daraus gewonnen werden können, lesen Sie hier.
Was nach der Handlung eines abgedrehten Science-Fiction-Blockbusters klingt, machten Forscherinnen und Forscher der US-amerikanischen Cornell University zur Realität. Sie bauten zwei biohybride Roboter, die durch die elektrischen Signale von Königsausterpilzen als Reaktion auf deren Umgebung gesteuert werden. Wie aus einem Medienbericht hervorgeht, gehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler davon aus, dass diese Herangehensweise es den Robotern ermöglicht, besser auf ihr Umfeld zu reagieren, als es synthetische Sensoren können. Ihre Ergebnisse hielten die Forschenden in einer Studie fest.
So funktioniert die Methode
Ein entscheidender Vorteil von lebenden Organismen: Sie können auf Umweltreize schneller und flexibler reagieren als künstliche Sensoren. Die Forscherinnen und Forscher der Cornell University griffen elektrische Signale von dem unterirdischen vegetativen Teil von Pilzen, auch Pilzmyzelien genannt, mit Elektroden ab, auf denen sie vorher eine Pilzkultur gezüchtet haben. So stehen die Myzelien dauerhaft mit den Elektroden in Verbindung. Um ein möglichst sauberes Signal von den Pilzen zu erhalten, bereinigten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die von den Elektroden erfassten Impulse von Rauschen und elektromagnetischen Störungen. Die elektrischen Rohsignale werden von einem Controller überwacht und von diesem anschließend in ein digitales Steuersignal umgewandelt. Mit diesem Impuls lassen sich die Aktuatoren der Roboter ansteuern.
Seestern-Robo im Einsatz
Die Forscherinnen und Forscher verwendeten zwei verschiedene Roboter. So nutzten sie eine weiche, seesternförmige Maschine mit fünf Beinen. Außerdem kam ein einfacher, vierrädriger Roll-Roboter zum Einsatz. In einem ersten Versuch ließen sie die Geräte auf die natürlichen, kontinuierlichen Signalspitzen der Myzelien reagieren. Im nächsten Experiment bestrahlten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Pilze gezielt mit ultraviolettem Licht, um sie zu stimulieren und so die Fortbewegung der Roboter zu beeinflussen. Die Forschenden schafften es in einem weiteren Versuch, das durchgängige Signal der Myzelien vollständig zu eliminieren.
Das Roboter-Resümee
Das Fazit der Forscherinnen und Forscher: Es ist grundsätzlich möglich, Roboter mit biologischen Organismen zu steuern. Die Erkenntnis, dass es funktioniert, “eine echte Verbindung mit einem lebenden System herzustellen”, sei aber deutlich wichtiger. Die Forschenden sehen weitere Anwendungsmöglichkeiten für das System. Neben dem bislang verwendeten Licht, auf das die Pilze reagierten, könnten künftig auch Chemikalien zum Einsatz kommen. Das hätte positive Auswirkungen auf die Landwirtschaft zur Folge. So wäre es Robotern dann möglich, die Bodenchemie in Nutzpflanzenreihen zu erkennen und somit eine effizientere Nutzung von Dünger zu gewährleisten.
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