Fungo descobre como Dirigir Robôs Biohíbridos

Os veículos autónomos são frequentemente considerados mais seguros do que os condutores humanos, mas sentir-se-ia confortável com um cogumelo no controlo? Um novo tipo de robô “bio-híbrido” foi concebido para se mover com base em sinais do sistema nervoso de um fungo.

Algumas décadas de engenharia humana não são páreo para milhares de milhões de anos de evolução, por isso, em vez de criar novas soluções a partir do zero, é muitas vezes mais eficaz integrar elementos naturais em sistemas sintéticos. Esta abordagem deu origem a robôs com ouvidos de gafanhoto altamente sensíveis, peixes-robô alimentados por células cardíacas humanas em batimento e robôs que rastejam utilizando músculos de lesmas do mar. A longo prazo, esta estratégia poderá resultar em robôs mais reactivos.

No entanto, investigadores da Universidade de Cornell desenvolveram um novo robô bio-híbrido que utiliza fungos, indo além dos habituais componentes de origem animal. Os fungos sentem e comunicam através de sinais eléctricos transmitidos pelo seu micélio, que é a sua estrutura semelhante a uma raiz. A equipa fez crescer o micélio diretamente na eletrónica do robô, permitindo que os sinais naturais controlem a máquina.

Interface inovadora traduz sinais de fungos para controlo de robôs

A equipa criou uma interface eléctrica que regista com precisão a atividade electrofisiológica do micélio, processa-a e converte-a num sinal digital que o robô pode interpretar. Este sinal é enviado para os actuadores, permitindo que o robô se mova em resposta ao fungo, que emite sinais baseados em alterações ambientais, tais como variações de luz.

A equipa desenvolveu duas versões destes robôs bio-híbridos. Uma é um modelo com rodas bastante simples, enquanto a outra tem a forma de uma aranha com patas macias. Em ambos os modelos, uma placa de Petri contendo fungos é colocada no topo, permitindo que os fungos reajam à luz e a outros estímulos e enviem sinais para ativar as rodas ou as pernas.

Os robôs foram testados em três experiências. Na primeira, os robots moveram-se com base em picos de sinais naturais e contínuos dos micélios. Para a segunda experiência, os investigadores expuseram o fungo a luz ultravioleta, o que fez com que alterasse os padrões de movimento dos robôs. Na experiência final, a equipa mostrou que podia anular completamente os sinais do fungo para controlar manualmente os robôs.

Expansão das capacidades sensoriais para futuros robôs biohíbridos

Embora apenas a luz tenha sido utilizada como estímulo direto nestes testes, a equipa sugere que as versões futuras poderão incluir múltiplas entradas, tais como assinaturas químicas. A ideia é que os sistemas vivos são inerentemente capazes de responder a vários estímulos, como a luz, o calor e a pressão, ao passo que os sistemas sintéticos necessitariam de sensores especializados para cada tipo de estímulo.

“Este estudo é apenas o início de muitos outros que utilizarão os fungos para fornecer sinais de deteção e controlo ambiental aos robôs, aumentando a sua autonomia”, afirmou Rob Shepherd, o autor principal do estudo. “Os futuros robôs poderão potencialmente detetar a química do solo em culturas em linha e determinar quando é necessário fertilizante adicional, possivelmente reduzindo os impactos agrícolas, como a proliferação de algas nocivas”.

A investigação foi publicada na revista Science Robotics. O robô em forma de aranha em ação pode ser visto no vídeo abaixo.

Leia o Artigo Original: New Atlas

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