هيا بنا! هذه الروبوتات تحصل على الطاقة من الفطر

إن قوة الفطريات موجودة بيننا، حيث يمكن أن تكون الكائنات الحية هي سر تشغيل الروبوتات المستقبلية الأكثر تنوعًا والمتانة. هذه هي النظرية وراء التجربة الأخيرة التي شهدت استخدام مهندسين من جامعة كورنيل للفطر للتحكم في الآلات.

لم يكن باحثو كورنيل يحاولون إلهام نوع ما آخر منالعبة رعب على غرار أو برنامج تلفزيوني. وبدلاً من ذلك، كانوا يحاولون دراسة إمكانية استخدام الإشارات الكهربائية التي تولدها الفطريات للتحكم في الروبوتات. ما يسمى بالهجينة الحيوية أصبح موضوعًا متزايدًا للفتنة بالنسبة للمهندسين.

تكتسب الآلات الهجينة الحيوية شعبية كبيرة لأن الروبوتات الميكانيكية بالكامل تتخلف عن الحيوانات من حيث الكفاءة والمتانة والقدرات. استخدمت التجارب السابقة عضلات الضفدع النامية لبناء روبوت للسباحة، أو أنسجة دودة الأرض في مضخة صغيرة. لكن استخدام الأنسجة المشتقة من الحيوانات (يتم زراعة الأنسجة فعليًا من الخلايا وليس إزالتها من كائن حي) يتطلب ظروفًا صارمة، مثل بيئة معقمة، وحقن المضادات الحيوية بشكل مستمر. في حين تم استخدام كل من النباتات والميكروبات في الآلات الهجينة كوسيلة للتغلب على هذه المشكلة، إلا أن الفطريات يمكن أن تكون أكثر فائدة. على سبيل المثال، يمكن زراعة الفطريات بسهولة، ويمكنها البقاء على قيد الحياة حتى في البيئات القاسية.

ولمعرفة ما إذا كان من الممكن استخدام هذه الفوائد في بيئة هجينة بيولوجية، قام العلماء بزراعة هياكل فطرية تشبه الجذور في فطر المحار الملكي – أحد أكثر أنواع الفطر التي يتم تناولها شيوعًا في العالم – داخل سقالة مطبوعة ثلاثية الأبعاد. كانت السقالة تحتوي على أقطاب كهربائية مدمجة في القاع، ومع نمو الفطريات، اندمجت في تلك الأقطاب الكهربائية. تم بعد ذلك ربط السقالة بروبوت ذو خمسة أرجل على شكل نجم البحر تم بناؤه من مواد صلبة وناعمة. قاد البروفيسور المشارك روبرت شيبرد من كلية كورنيل سيبلي للهندسة الميكانيكية وهندسة الفضاء الورقة الجديدة المنشورة في علوم الروبوتات،.

قامت الفطريات بتوليد إشارات كهربائية عندما تعرضت للأشعة فوق البنفسجية. عندما يضرب الباحثون الفطريات بومضات من الضوء، يقومون بتحفيز الأقطاب الكهربائية كهربائيًا. وتم استخدام هذه العناصر بدورها للتحكم بنجاح في أرجل الروبوت، مما جعله يقف بشكل مستقيم.

ولمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تكرار النتائج، قام الفريق بربط الفطريات بروبوت مختلف، وهو روبوت ذو أربع عجلات يشبه لوح التزلج المتوقف. ومرة أخرى، كان الأمر ناجحًا: عندما سلط الضوء على أجزاء الفطر، تدحرج الروبوت.

وكانت التجربة ناجحة للغاية لدرجة أن الباحثين بدأوا في تصور التطبيقات العملية المحتملة. وكتب الباحثون أن الفطريات المستخدمة في التجربة استمرت في الاستجابة لبيئتها لعدة أشهر، وقد أظهرت “إمكانية تطبيقها في العالم الحقيقي، ربما في الزراعة أو الأمن”.

وأشار العلماء إلى أن هناك العديد من التحديات التي يجب معالجتها قبل نشر أساليبهم في العالم الحقيقي. ومن الجدير بالذكر أن الإشارات الكهربائية الصادرة عن الفطريات تدهورت بمرور الوقت، وثبت أن التقاط الإشارات الضعيفة يمثل تحديًا. أيضًا، تمامًا مثل الحيوانات، لدى الفطريات عادة مزعجة تتمثل في الموت، مما يعني أنه يجب إنشاء أنظمة جديدة لتضخيم الإشارات، بالإضافة إلى تقنيات لتجديد الفطر الميت.

للتلخيص، لا تقدم طلبًا مسبقًا لشراء جهاز Roomba الذي يعمل بالفطر حتى الآن. إذا كانت مخاوفك أكثر غموضًا وكنت قلقًا من اندماج الفطر مع بيئاته الآلية، مما يؤدي إلى خلق فطر يحركه المنهي– مثل آلات القتل، اهدأ. وهذا بالفعل حقيقة واقعة.