在电视连续剧中神秘博士,Treeborgs向太空飞船供应新鲜空气。部分树,部分机器人,这些设备将星光转换为氧气。在Nnedi Okorafor的幻想小说中Zahrah风车,孩子们会收到自己的“植物计算机”,由叶子和藤蔓制成,从CPU种子生长,并变成有用的技术。尽管这些设备是虚构的,但由花供电的机器作为新一代的生物杂种技术越来越真实。
工程师长期以来一直在努力制造栩栩如生的机器人。康奈尔大学的工程师阿南德·米什拉(Anand Mishra)说,但是重新创建手或叶子的复杂功能是不可能的。 “在某种程度上,技术限制了我们。”
使用生命形式来制造机器可以克服其中一些限制。例如,生活组织已经发展了各种范围范围内环境的方法 - 看到光线,感觉温暖,闻和品尝食物。为了使机器人对周围环境敏感,Mishra已转向真菌组织。
真菌不是植物,但Mishra对真菌最植物的特征之一感兴趣,。这些根类结构通过土壤隧道以获取养分,并可以检测到光,热和化学物质等环境线索。
Mishra的团队将菌丝体直接发展成为两个机器人的电极。真菌通过称为动作电位的电信号与机器人通信。这些ZAP与心脏和神经细胞产生的ZAP相似。
菌丝体产生了自发的动作电位,这引发了生物机构的行走和滚动。当用紫外线闪烁时,菌丝会产生更强的Zaps改变了机器人的步态米什拉(Mishra)的团队在2024年报告科学机器人技术。
米什拉说,在生物杂交机器人中使用真菌仍然是“非常新的”。现在,他的团队希望测试这种技术对其他提示的反应,例如气体。他们的机器人的感官超级大国在现实世界中可能有助于农业。未来的“棚屋”机器人可以在农作物领域中漫步,测试土壤健康和其他情况。
尽管真菌可以帮助机器人更好地与世界互动,但植物力量可以帮助设备更好地生存。 “许多人造技术都有保质期,”意大利PISA Sant'anna高级研究学院的材料科学家Fabian Meder说。电子产品在几年后开始崩溃。然而,最古老的树木可以站着数千年。虽然损坏的电子设备需要维修,但植物可以从破坏中恢复并适应新环境。
梅德(Meder)设计了人造叶子,它可以利用不太可能的能源来源:由风产生的静电。
他将人造树叶放在植物上。假叶子包括一层橡胶 - 一种善于建立静态电荷的材料。当风沙沙作响时,人造树叶撞成真叶。这会产生静态电荷,从而进入真实叶片的内组织,从而产生电流。可以通过放置在叶片中的电极来收获这种能量。 Meder的研究表明,此类设备可以点亮LED。
使用生物材料会带来设计挑战,例如保持生命部位的活力。像真菌一样,植物需要某些资源来保持健康。梅德说:“光合作用是其中的很大一部分。”因此,工程师可能需要使用透明的材料来制作否则会阻止阳光的零件。
梅德(Meder)对这种新方法兴奋,以利用势能来源:“这始终是关于收获这些能量的碎屑,否则我们只会丢失。”
几乎像那些神秘博士Treeborgs在遥远的星星上幸存下来。