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Esta tecnología podría tener un amplio uso en la agricultura del futuro.
Un equipo de ingenieros y neurobiólogos dirigidos por Rob Shepherd, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de Cornell (EE.UU.), han construido dos nuevos robots “biohíbridos” controlados por hongos del bosque: uno de los robots es blando con forma de araña y el segundo tiene ruedas.
Mayor versatilidad y capacidad de respuesta al medio
Los investigadores aprovecharon las señales eléctricas de los micelios (forma en que se disponen las células de los hongos) para controlar robots que potencialmente pueden reaccionar a su entorno mejor que sus contrapartes puramente sintéticas. “Al cultivar micelio en la electrónica de un robot, pudimos permitir que la máquina biohíbrida detectara y respondiera al entorno“, subrayó Shepherd. “En este caso, utilizamos luz como entrada, pero en el futuro será química”, agregó.
🤖 Fungi-Controlled Robots Researchers from Cornell University have created robots controlled by mushroom mycelium. Ultraviolet light controls two prototypes: a spider and a cart. pic.twitter.com/YXvVceSPS3
— The Gidz Press (@TheGidzPress) September 3, 2024
“Si pensamos en un sistema sintético, digamos, cualquier sensor pasivo, lo utilizamos con un único fin. Pero los sistemas vivos responden al tacto, a la luz, al calor, incluso a algunas cosas desconocidas, como las señales”, comentó Anand Mishra, colaborador principal de la investigación. “Por eso pensamos: ‘Bien, si quisiéramos construir robots futuros, ¿cómo podrían trabajar en un entorno inesperado?‘ Podemos aprovechar estos sistemas vivos y, ante cualquier información desconocida que llegue, el robot responderá a ella”, puntualizó.
En este sentido, los expertos señalan que los micelios tienen numerosas ventajas, pues pueden crecer en condiciones adversas, tienen la capacidad de detectar señales químicas y biológicas y responder a múltiples estímulos.
Un enorme desafío
Los investigadores estudian formas de mantener ‘vivo’ a un robot biohíbrido ante la complejidad de los sistemas biológicos para mantenerlos ‘sanos’ y funcionales. “Hay que tener conocimientos de ingeniería mecánica, electrónica, algo de micología, algo de neurobiología, algún tipo de procesamiento de señales“, comentó Mishra. “Todos estos campos se unen para construir este tipo de sistema”, añadió.
Respondiendo a la luz ultravioleta
El sistema desarrollado por Mishra consiste en una interfaz eléctrica que lee la señal eléctrica bruta de los micelios, la procesa e identifica los picos rítmicos, luego convierte esa información en una señal de control digital que se envía a los actuadores del robot.
Los robots caminaron y rodaron, respectivamente, como respuesta a los picos naturales y continuos en la señal de los micelios. Luego los estimularon con luz ultravioleta, lo que hizo que cambiaran su forma de desplazamiento, demostrando la capacidad de los micelios para reaccionar a su entorno. Los investigadores también pudieron anular por completo la señal nativa de los micelios cambiando las condiciones.
“El primero de muchos“
“Este tipo de proyecto no consiste únicamente en controlar un robot“, expuso Mishra. “También consiste en crear una verdadera conexión con el sistema vivo. Porque una vez que escuchas la señal, también entiendes lo que está sucediendo. Tal vez esa señal provenga de algún tipo de estrés. Así que estás viendo la respuesta física, porque esas señales no las podemos visualizar, pero el robot está haciendo una visualización”, puntualizó el experto.
Sobre el trabajo realizado, Shepherd señaló que sería “el primero de muchos que utilizarán el reino de los hongos para proporcionar sensores ambientales y señales de comando a los robots para mejorar sus niveles de autonomía“. “El potencial de los robots futuros podría detectar la química del suelo en cultivos en hileras y decidir cuándo agregar más fertilizante, por ejemplo, tal vez mitigando los efectos posteriores de la agricultura como las floraciones de algas nocivas”, explicó el especialista sobre las perspectivas de empleo de esta tecnología.
El artículo con los resultados mostrados por los robots fue publicado la semana pasada en Science Robotics.
