Plantoidernes revolution

Robotter er normalt inspireret af mennesker og dyr. Men den næste grænse er plantoider, plante robotter, der bevæger sig og udforsker miljøet med smarte sensorer. Forsker Barbara Mazzolai har udviklet plantoid-teknologi.

Vinstokkene i den italienske region Toscana gav inspiration til forskere med base i Pontedera, nær Pisa, som udviklede den første bløde robot, der efterligner rankernes opførsel. Den kunstige enhed, lavet af almindelig plast PET, kan krølle rundt og klatre op på en støtte for at sikre deres position, ligesom rigtige vinstokke gør.

Dette er den anden planterobot skabt af det internationale forskerhold fra Center for Micro-BioRobotics ved Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ledet af Barbara Mazzolai, en biolog med en ph.d. i teknik.

I 2015 de udviklede den første plantoid. Den har følsomme blade og smarte rødder, der kopierer sådanne plantekarakteristika som at opnå næringsstoffer, og undgå fare uden øjne eller muskler. Spidserne af planterødderne har sensorer, der sporer lys, fugtighed, temperatur og ernæring. At bevæge sig i jorden, de skal vokse, tilføjer celler til deres struktur. For at genskabe denne vækst, plantoiden bruger en 3-D printer.

Mazzolai siger, "Dette er en revolution inden for robotteknologi, fordi robotten kan skabe sin egen krop og bevæge sig mod en anden stimulus af interesse ved hjælp af produktionsteknologier. Så lag for lag, det er robotten, der bygger sin krop."

Udover dets anvendelse til miljøovervågning i jord, denne robot kan være en fleksibel, voksende endoskop i en menneskekrop, eller endda en opdagelsesrejsende af fremmede verdener, takket være dens evne til at grave, implantere sig selv og tilpasse sig nye ydre forhold.

Mazzolai siger, "I fremtiden vil vi have klatreplanter. Dette er et nyt projekt kaldet GrowBot. De skal bevæge sig mod tyngdekraften og ikke med tyngdekraften. Så udfordringen er at generere mere passende, måske mere fleksibel, materialer til dette, mens den har en mekanisme, der tillader robotten at bevæge sig mod tyngdekraften."

Den kunstige ranke arbejder via den samme fysiske proces med vandtransport i planter. I bunden af ​​robotten, der er et polysulfonrør, der indeholder en væske med elektrisk ladede partikler (ioner). Det fungerer som en osmotisk membran. Dette rør slanger sig ind mellem lag af kulfiberstoffer, der fungerer som elektroder. Når enheden er tilsluttet et 1,3 volt batteri, disse ioner tiltrækkes af overfladen af ​​det fleksible klæde, hvor de knytter sig. De bevægelige partikler får væsken til at flyde og som følge heraf, ranken starter en rullende bevægelse. Robotten kan også udføre den modsatte bevægelse, når batteriet er afmonteret.

Vinstokkenes evne til at tilpasse sig miljøet kopieres af robotten, baner vejen for en række anvendelser, inklusive bærbare, fleksible ortopædiske støttemidler, der tilpasser sig behovene hos en rehabpatient, og ranker udstyret med sensorer eller kameraer til at overvåge forurening eller redde mennesker.