Giới Hạn Nấm: Nấm Sống Cung Cấp Năng Lượng Cho Robot Lai Sinh Học Tiên Tiến

Một bước đột phá trong lĩnh vực robot chứng kiến sự ra đời của những cỗ máy lai sinh học được điều khiển bởi nấm sống. Các kỹ sư đã phát triển một robot mới lạ, sử dụng tín hiệu điện tự nhiên từ nấm bào ngư hoàng đế (king trumpet mushroom) để điều khiển chuyển động và khả năng cảm nhận môi trường của nó.

Robot lai sinh học đầy sáng tạo này là thành quả hợp tác của nhóm nghiên cứu liên ngành từ Đại học Cornell (Mỹ) và Đại học Florence (Ý), hứa hẹn mở ra kỷ nguyên mới của robot sống. Khác với máy móc truyền thống, những robot này tận dụng khả năng phản ứng vốn có của hệ thống sinh học.

“Hệ thống sống phản ứng với xúc giác, ánh sáng, nhiệt độ và cả những tín hiệu chưa xác định,” Anand Mishra, nghiên cứu viên tại Phòng thí nghiệm Robot Hữu cơ Cornell giải thích. Ông nói thêm rằng đặc tính độc đáo này rất quan trọng cho robot tương lai hoạt động trong môi trường khó lường, giúp chúng thích ứng với các yếu tố bất ngờ.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng những tác động môi trường khác nhau, như tiếp xúc với tia cực tím, tạo ra phản ứng chuyển động khác biệt ở robot. Các video cho thấy những cỗ máy điều khiển bằng nấm di chuyển chủ đích trên bề mặt, một con sử dụng chuyển động bơm nhịp nhàng từ chân robot, trong khi con khác dùng hệ thống bánh xe để di chuyển.

Sự kết hợp giữa khả năng di chuyển robot và khả năng cảm nhận tín hiệu hóa học, sinh học tự nhiên của nấm mở ra vô số ứng dụng tiềm năng. Rob Shepherd, giáo sư ngành cơ khí và hàng không vũ trụ tại Cornell, nhấn mạnh tính ứng dụng thực tế: “Bằng cách tích hợp sợi nấm vào hệ thống điện tử robot, chúng tôi giúp cỗ máy lai sinh học này cảm nhận và phản ứng với môi trường.” Ông hình dung những robot này có thể giám sát hóa chất đất trong nông nghiệp để tối ưu hóa bón phân, từ đó giảm thiểu vấn đề như tảo độc nở hoa.

Chi tiết về robot lai sinh học tiên phong này được công bố trên tạp chí danh tiếng Science Robotics, trong nghiên cứu có tiêu đề ‘Kiểm soát cảm giác vận động của robot thông qua đo lường điện sinh lý sợi nấm’. Dù việc tích hợp sinh vật sống vào robot không hoàn toàn mới – từng có thí nghiệm não giun nhân tạo trong robot Lego hay máy móc MIT với mô cơ sống – việc sử dụng nấm đánh dấu bước đột phá lớn. Nấm sở hữu ưu thế nhờ khả năng phục hồi, sinh trưởng và tồn tại ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt, biến chúng thành ứng viên lý tưởng cho thế hệ robot tự chủ và thích nghi tiếp theo.