خَبَرَيْن logo

روبوتات الفطر: إبداعات بيولوجية مذهلة

اكتشف كيف يستخدم باحثون الفطر الملكي لتحكم في روبوتاتهم! الروبوتات الهجينة الحيوية تتحرك بفضل الفطر. اقرأ المزيد على خَبَرْيْن واستعد للمستقبل الفريد! #تكنولوجيا #روبوتات #الحياة_الاصطناعية

التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

الروبوتات الهجينة الحيوية: مفهوم جديد في التكنولوجيا

روبوت بعجلات يتدحرج على الأرض. نجم آلي ناعم الجسم ينحني بأرجله الخمسة، ويتحرك بحركة متثاقلة غريبة.

قد تكون هذه الإبداعات الروبوتية البسيطة التي تعمل بالكهرباء التقليدية عن طريق القابس أو البطارية غير ملحوظة، ولكن ما يميز هذين الروبوتين هو أنه يتم التحكم فيهما بواسطة كائن حي: فطر المحار الملك.

من خلال زراعة فطريات الفطر، أو الخيوط الشبيهة بالجذور، في أجهزة الروبوت، قام فريق بقيادة باحثين من جامعة كورنيل بتصميم نوعين من الروبوتات التي تستشعر البيئة المحيطة وتستجيب لها من خلال تسخير الإشارات الكهربائية التي يصدرها الفطر وحساسيته للضوء.

شاهد ايضاً: رواد فضاء ناسا يتحدثون للمرة الأولى بعد مهمة غير متوقعة استمرت 9 أشهر في الفضاء

وتعد هذه الروبوتات أحدث إنجاز للعلماء في مجال يعرف باسم الروبوتات الهجينة الحيوية الذين يسعون إلى الجمع بين المواد البيولوجية الحية مثل الخلايا النباتية والحيوانية أو الحشرات مع المكونات الاصطناعية لصنع كيانات حية جزئياً ومُصممة هندسياً جزئياً.

التفاعل بين الفطريات والروبوتات

لم تغامر الروبوتات المهجنة بيولوجيًا بعد خارج المختبر، لكن الباحثين يأملون أن تستكشف قناديل البحر الروبوتية المحيطات يومًا ما، وقد تتمكن الروبوتات التي تعمل بالحيوانات المنوية من تقديم علاجات الخصوبة، ويمكن للصراصير الآلية البحث عن الناجين في أعقاب الزلزال.

يقول روبرت شيبرد، كبير مؤلفي دراسة تفصيلية عن الروبوتات نشرت في 28 أغسطس/آب في مجلة "ساينس روبوتيكس": "الآليات، بما في ذلك الحوسبة والفهم والعمل كاستجابة، تتم في العالم البيولوجي وفي العالم الاصطناعي الذي ابتكره البشر، والبيولوجيا في معظم الأحيان أفضل في ذلك من أنظمتنا الاصطناعية".

شاهد ايضاً: فأر معدل وراثيًا بفرو صوفي خطوة نحو إحياء الماموث المنقرض، حسبما أفادت الشركة

وأضاف شيبرد، وهو أستاذ الهندسة الميكانيكية والفضائية في جامعة كورنيل الذي يقود مختبر الروبوتات العضوية في المؤسسة: "التهجين الحيوي هو محاولة للعثور على مكونات في العالم البيولوجي يمكننا تسخيرها وفهمها والتحكم فيها لمساعدة أنظمتنا الاصطناعية على العمل بشكل أفضل".

جزء فطري وجزء آلي: كيف يعمل الروبوت؟

بدأ الفريق بزراعة فطر المحار الملكي (Pleurotus eryngii) في المختبر من مجموعة بسيطة تم طلبها عبر الإنترنت. اختار الباحثون هذا النوع من الفطر لأنه ينمو بسهولة وسرعة.

وقاموا بزراعة الهياكل الخيطية للفطر أو الفطريات التي يمكن أن تشكل شبكات يمكنها، وفقًا للدراسة، أن تستشعر وتتواصل وتنقل المواد الغذائية تعمل بشكل يشبه إلى حد ما الخلايا العصبية في الدماغ. (للأسف، ليس دقيقًا تمامًا أن نطلق على هذه المخلوقات اسم روبوتات الفطر. فالفطر هو ثمرة الفطريات - فالروبوتات تعمل بواسطة الفطريات الشبيهة بالجذور).

شاهد ايضاً: أقدم حجر روني في العالم يحتوي على مزيد من القطع التي تحمل رسائل غامضة، بحسب الباحثين

تنتج الفطريات إشارات كهربائية صغيرة ويمكن توصيلها بأقطاب كهربائية.

قال أندرو أداماتزكي، أستاذ الحوسبة غير التقليدية في جامعة غرب إنجلترا في بريستول الذي يقوم ببناء أجهزة كمبيوتر فطرية، إنه ليس من الواضح كيف تنتج الفطريات إشارات كهربائية.

وقال أداماتزكي، الذي لم يشارك في البحث لكنه راجعه قبل نشره: "لا أحد يعرف على وجه اليقين".

شاهد ايضاً: كيفية إعداد البيض المسلوق "المثالي": العلماء يقولون إنهم اكتشفوا السر

"بشكل أساسي، تنتج جميع الخلايا الحية إشارات كهربائية شبيهة بإشارات الحركة الكهربائية، والفطريات ليست استثناءً".

الإشارات الكهربائية للفطريات

وجد فريق الدراسة أنه من الصعب هندسة نظام يمكنه اكتشاف واستخدام الإشارات الكهربائية الصغيرة من الفطريات للتحكم في الروبوت.

"عليك أن تتأكد من أن القطب الكهربائي يلامس في الموضع الصحيح لأن الفطريات رقيقة جداً. لا يوجد الكثير من الكتلة الحيوية هناك"، قال المؤلف الرئيسي أناند ميشرا، وهو باحث مشارك في أبحاث ما بعد الدكتوراه في مختبر كورنيل للروبوتات العضوية ثم تقوم بزراعتها، وعندما تبدأ الفطريات في النمو، تلتف حول القطب الكهربائي.

شاهد ايضاً: شركة بلو أوريجن التابعة لجيف بيزوس ستقوم بتسريح أكثر من 1000 موظف

قام ميشرا بتصميم واجهة كهربائية تقرأ بدقة النشاط الكهربائي الخام للفطريات ثم تعالجها وتحولها إلى معلومات رقمية يمكنها تنشيط مشغلات الروبوت أو الأجزاء المتحركة.

كانت الروبوتات قادرة على المشي والتدحرج كاستجابة للطفرات الكهربائية التي تولدها الفطريات، وعندما قام ميشرا وزملاؤه بتحفيز الروبوتات بالأشعة فوق البنفسجية، غيرت الروبوتات مشيتها ومسارها، مما يدل على أنها كانت قادرة على الاستجابة لبيئتها.

قال شيبرد: "لا يحب الفطر الضوء حقًا". "بناءً على الاختلاف في شدة الضوء يمكنك الحصول على وظائف مختلفة للروبوت. سوف يتحرك بشكل أسرع أو يبتعد عن الضوء."

أهمية الروبوتات الهجينة الحيوية في البحث العلمي

شاهد ايضاً: انخفضت هجمات القرش بشكل حاد في عام 2024, وليس من الواضح السبب وراء ذلك.

قالت فيكتوريا ويبستر-وود، الأستاذة المشاركة في مجموعة الروبوتات الهجينة الحيوية والعضوية في جامعة كارنيجي ميلون في بيتسبرج، إنه من المثير رؤية المزيد من العمل في مجال الروبوتات الهجينة الحيوية التي تتجاوز الأنسجة البشرية والحيوانية والحشرات.

وأضافت ويبستر-وود، التي لم تشارك في البحث: "قد يكون للفطريات مزايا على غيرها من مناهج التهجين الحيوي من حيث الظروف المطلوبة لإبقائها على قيد الحياة".

"إذا كانت هذه الفطريات أكثر صلابة للظروف البيئية، فقد يجعلها ذلك مرشحاً ممتازاً للروبوتات المهجنة بيولوجياً للتطبيقات في الزراعة والمراقبة أو الاستكشاف البحري."

شاهد ايضاً: مسبار ناسا يقترب أكثر من أي وقت مضى من الشمس

وأشارت الدراسة إلى أن الفطريات يمكن زراعتها بكميات كبيرة ويمكن أن تزدهر في العديد من البيئات المختلفة.

قام الباحثون بتشغيل الروبوت المتحرك بدون حبل يربطه بالأجهزة الكهربائية وهو إنجاز وصفه ويبستر-وود بأنه جدير بالملاحظة بشكل خاص.

"وقالت عبر البريد الإلكتروني: "تمثل الروبوتات الهجينة الحيوية الخالية من الحبال حقًا تحديًا في هذا المجال، ورؤية تحقيق ذلك مع نظام الفطريات أمر مثير للغاية."

تطبيقات الروبوتات في الزراعة

شاهد ايضاً: اختيار ترامب لقيادة ناسا يثير حماس صناعة الفضاء. إليكم ما تحتاجون معرفته عن جاريد آيزاكان

قالت شيبرد إن التكنولوجيا التي تتحكم فيها الفطريات يمكن أن يكون لها تطبيقات في الزراعة.

"في هذه الحالة استخدمنا الضوء كمدخل، ولكن في المستقبل سيكون كيميائيًا. يمكن أن تكون إمكانية الروبوتات المستقبلية هي استشعار كيمياء التربة في المحاصيل الصفية وتحديد وقت إضافة المزيد من الأسمدة، على سبيل المثال، وربما التخفيف من الآثار النهائية للزراعة مثل تكاثر الطحالب الضارة".

ووفقاً لأداماتزكي، فإن الروبوتات التي تتحكم فيها الفطريات، والحوسبة الفطرية على نطاق أوسع، لديها إمكانات هائلة.

شاهد ايضاً: العلماء يكتشفون نوعًا من اليراعات التي كانت تتلألأ في عصر الديناصورات

وقال إن مختبره أنتج أكثر من 30 جهاز استشعار وحوسبة باستخدام الفطريات الحية، بما في ذلك زراعة جلد ذاتي الشفاء للروبوتات التي يمكنها التفاعل مع الضوء واللمس.

"عندما يتم توفير محرك مناسب (نظام نقل الحركة)، يمكن للروبوت، على سبيل المثال، مراقبة صحة الأنظمة البيئية. ومن شأن جهاز التحكم الفطري أن يتفاعل مع التغيرات، مثل تلوث الهواء، ويوجه الروبوت وفقاً لذلك."

"إن ظهور جهاز فطري آخر جهاز تحكم آلي يوضح بشكل مثير الإمكانات الرائعة للفطريات."

التحديات الأخلاقية والاجتماعية للروبوتات المهجنة

شاهد ايضاً: استكشف الكهوف البركانية تحت الماء حيث تزدهر الحياة

قال رافاييل ميستري، المحاضر في كلية الإلكترونيات وعلوم الحاسوب في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة والذي يعمل على الآثار الاجتماعية والأخلاقية والسياسية للتقنيات الناشئة، إنه إذا أصبحت الروبوتات المهجنة بيولوجيًا أكثر تطورًا وتم نشرها في المحيط أو أي نظام بيئي آخر، فقد يؤدي ذلك إلى تعطيل الموطن، مما يتحدى التمييز التقليدي بين الحياة والآلة.

"قال ميستري، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: "أنت تضع هذه الأشياء في السلسلة الغذائية للنظام البيئي في مكان لا ينبغي أن تكون فيه. "إذا أطلقتها بأعداد كبيرة فقد تكون مدمرة. لا أرى في هذه اللحظة أن هذا البحث بالذات ينطوي على مخاوف أخلاقية قوية ولكن إذا استمر في التطور، أعتقد أنه من المهم للغاية النظر فيما سيحدث عندما نطلقها في العراء".

أخبار ذات صلة

Loading...
طاقم نسائي بالكامل من ستة أعضاء، بما في ذلك غايل كينج وكاتي بيري، سيشارك في رحلة بلو أوريجين إلى الفضاء.

كاتي بيري وغايل كينغ من بين 6 نساء متوجهات إلى الفضاء على متن نيو شيفارد

استعدوا لرحلة تاريخية إلى الفضاء! ستنطلق مجموعة مدهشة من النساء الرائدات في مهمة فريدة على متن صاروخ بلو أوريجين، حيث ستتحدى هذه الرحلة التصورات التقليدية عن الفضاء. انضموا إلينا لاكتشاف كيف ستلهم هذه المغامرة الأجيال القادمة!
علوم
Loading...
جماجم أسود تسافو التاريخية تُظهر أسنانًا مكسورة وتراكم شعر الفريسة، مما يكشف عن سلوكها كآكلي لحوم البشر في أواخر القرن التاسع عشر.

شعيرات فردية تكشف عن فرائس أسود "مان آيتر" تسافو في القرن التاسع عشر

تاريخ أسود تسافو، تلك الكائنات المفترسة التي أرعبت البشر في القرن التاسع عشر، يكتسب بُعدًا جديدًا مع اكتشافات جينية مذهلة تكشف عن فريستها المتنوعة. هل تساءلت يومًا عن الأسباب التي دفعتها لافتراس البشر؟ تابع معنا في هذا المقال لاكتشاف الأسرار المدفونة في شعيراتها!
علوم
Loading...
مركبة سبيس إكس كرو دراغون جاهزة للإقلاع من منصة الإطلاق في كيب كانافيرال، مع خلفية المحيط والسماء الزرقاء.

سبيس إكس تستعد لإطلاق مهمة تهدف لإعادة رواد الفضاء من برنامج ستارلاينر المتأخر منذ فترة طويلة

انطلقوا إلى الفضاء في مهمة مثيرة، حيث ستجمع %"سبيس إكس%" بين رواد الفضاء في رحلة العودة إلى الوطن بعد أكثر من 100 يوم في محطة الفضاء الدولية. تابعوا البث المباشر لهذا الحدث التاريخي، واستعدوا لاكتشاف تفاصيل مثيرة حول تقنيات الفضاء الحديثة!
علوم
Loading...
مجموعة من علماء الآثار والمتطوعين يعملون في موقع ساتون هوو، يرتدون سترات عاكسة، في جهود لاكتشاف قطع أثرية جديدة.

الحفريات الجديدة تكشف عن قطع مفقودة من القطعة الأثرية الشيقة في ساتون هو

في قلب إنجلترا، يكشف موقع ساتون هوو عن أسرار مفقودة تعود للقرن السادس الميلادي، حيث عُثر على قطع دلو بيزنطي فريدة من نوعها. هل تساءلت يومًا كيف كانت الحياة في تلك الحقبة؟ انضم إلينا لاستكشاف هذا الكنز الأثري واكتشاف التاريخ المدفون!
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية