곰팡이 제어 로봇, 자연의 독특한 힘을 활용하다

로봇을 만드는 데는 시간, 기술력, 적절한 재료가 필요합니다. 때로는 곰팡이도 필요합니다.

코넬 대학 연구진은 새로운 로봇 한 쌍을 만들면서 숲 바닥에서 발견되는 예상치 못한 성분인 균류 균사를 배양했습니다.

연구진은 균사의 선천적 전기 신호를 활용하여 순수하게 합성된 대응 제품보다 환경에 더 잘 반응할 수 있는 잠재적으로 "생물 하이브리드" 로봇을 제어하는 ​​새로운 방법을 발견했습니다.

이 팀의 논문은 Science Robotics 에 게재되었습니다 . 주요 저자는 Cornell University의 기계 및 항공우주 공학 교수인 Rob Shepherd가 이끄는 Organic Robotics Lab의 연구원인 Anand Mishra이며, 이 논문의 수석 저자입니다.

셰퍼드는 "이 논문은 로봇의 자율성 수준을 개선하기 위해 곰팡이 왕국을 사용하여 환경 감지 및 명령 신호를 제공하는 많은 논문 중 첫 번째 논문입니다."라고 말했습니다.

"로봇의 전자장치에 균사체를 배양함으로써, 우리는 바이오하이브리드 기계가 환경을 감지하고 반응할 수 있도록 했습니다. 이 경우, 우리는 입력으로 빛을 사용했지만, 미래에는 화학적일 것입니다. 미래 로봇의 잠재력은 작물의 토양 화학을 감지하고 언제 비료를 더 첨가할지 결정하는 것입니다. 예를 들어, 해로운 조류 개화와 같은 농업의 하류 효과를 완화하는 것입니다."

균사체는 버섯의 지하 식물성 부분입니다. 이들은 화학적 및 생물학적 신호를 감지하고 여러 입력에 반응하는 능력을 가지고 있습니다.

"생명체는 촉각, 빛, 열에 반응하고, 신호와 같은 알려지지 않은 것에도 반응합니다."라고 미슈라는 말했습니다.

"미래의 로봇을 만들고 싶다면, 예상치 못한 환경에서 어떻게 작동할 수 있을까요? 우리는 이러한 살아있는 시스템을 활용할 수 있고, 알려지지 않은 입력이 들어오면 로봇이 그에 반응할 것입니다."

두 개의 바이오 하이브리드 로봇이 제작되었습니다. 거미 모양의 부드러운 로봇과 바퀴 달린 로봇입니다.

로봇은 세 가지 실험을 완료했습니다. 첫 번째 실험에서 로봇은 각각 걷고 구르며, 이는 균사체 신호의 자연스러운 연속적 스파이크에 대한 반응이었습니다.

그런 다음 연구원들은 로봇을 자외선으로 자극하여 걸음걸이를 바꾸게 함으로써 균사체가 주변 환경에 반응하는 능력을 보여주었습니다.

세 번째 시나리오에서 연구자들은 균사체의 원래 신호를 완전히 무시할 수 있었습니다.

이 연구는 미국 국립과학재단(NSF) CROPPS 과학기술센터, 미국 농무부 산하 국립식품농업연구소, 그리고 NSF 토양 신호 프로그램의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240904192325.htm