In natura i funghi della famiglia dei Cordyceps sono in grado di penetrare all’interno dell’organismo ospite e di controllarlo come se fosse una marionetta. Ecco, qualcosa del genere è stato scoperto per quanto riguardano i robot. I ricercatori della Cornell University hanno infatti utilizzato il micelio dei funghi per sfruttare i suoi segnali elettrici naturali e trovare così un modo innovativo per controllare i robot “bio-ibridi” e per farli reagire all’ambiente in modo più efficiente rispetto ai robot interamente sintetici.
Dalla Cornell i robot bio-ibridi guidati da funghi
La costruzione di un robot richiede tempo, competenze tecniche e i giusti materiali, ma talvolta anche un po’ di funghi può fare la differenza. Gli ingegneri hanno spesso tratto ispirazione dal regno animale per progettare robot in grado di muoversi, percepire l’ambiente e autoregolarsi.
Tuttavia, l’integrazione di materiali viventi, come le cellule muscolari, presenta sfide significative poiché mantenere queste componenti in vita e funzionanti è complicato. Il micelio, parte vegetativa dei funghi, offre vantaggi unici: può crescere in condizioni difficili e rispondere a segnali chimici e biologici, adattandosi a più stimoli.
Anand Mishra, ricercatore presso l’Organic Robotics Lab della Cornell University, ha guidato uno studio che segna un passo importante nell’utilizzo del micelio come componente fondamentale per robot avanzati.
Attraverso un procedimento interdisciplinare (ingegneria meccanica, elettronica, micologia, neurobiologia), Mishra ha sviluppato un sistema che registra e processa l’attività elettrofisiologica del micelio in tempo reale.
Per far capire meglio di cosa sono in grado di fare i funghi, vi consigliamo la visione del video pubblicato dal sito specialistico New Atlas.
Come funzionano i robot “a funghi”
Andando più in profondità nei dettagli, il sistema robotico-micetico sviluppato da Mishra consiste in un’interfaccia elettrica, che blocca le vibrazioni e le interferenze elettromagnetiche e registra ed elabora accuratamente l’attività elettrofisiologica del micelio in tempo reale, e in un controller ispirato ai generatori di schemi centrali (una sorta di circuito neurale).
Essenzialmente, il sistema legge il segnale elettrico grezzo, lo elabora e identifica i picchi ritmici del micelio, quindi converte tali informazioni in un segnale di controllo digitale, che viene inviato agli attuatori del robot.
A livello sperimentale, il team ha costruito due robot bio-ibridi: uno a forma di ragno e l’altro su ruote. Entrambi hanno completato con successo tre esperimenti.
Nel primo esperimento, i robot camminavano e rotolavano, rispettivamente, in risposta ai picchi continui naturali nel segnale del micelio. Mentre nel secondo, i ricercatori hanno stimolato i robot con luce ultravioletta, che li ha portati a cambiare le loro andature, dimostrando la capacità dei miceli di reagire al loro ambiente. Nel terzo, i ricercatori sono stati in grado di ignorare completamente il segnale nativo del micelio.
La ricerca non si limita al controllo robotico, ma apre la strada a una comprensione più profonda delle interazioni tra sistemi viventi e tecnologia.
Per saperne di più su questo studio, vi consigliamo la lettura integrale del paper pubblicato su Science Robotics.
Anand Mishra et al. Sensorimotor control of robots mediated by electrophysiological measurements of fungal mycelia, Science Robotics (2024), DOI: 10.1126/scirobotics.adk8019.
