자연의 지혜 활용: 곰팡이 균사가 지배하는 환경 모니터링 로봇 연구
Seoul코넬 대학교의 연구진이 새로운 유형의 로봇을 개발했는데, 이 로봇들은 버섯 균사체를 활용합니다. 이 로봇들은 균사체의 전기 신호를 이용해 주변 환경과 상호작용하고 변화 감지 능력을 가지고 있습니다. 아난드 미슈라와 롭 셰퍼드가 이끄는 팀은 그들의 연구 결과를 Science Robotics 저널에 발표했습니다.
버섯의 지하 부분인 균사체는 다양한 신호를 감지하고 반응할 수 있습니다. 연구자들은 로봇에 균사체를 활용하여 더욱 유연하고 반응성이 뛰어난 기계를 개발했습니다. 이러한 연구는 생물학적 요소와 인공적인 요소를 결합하여 로봇의 기능을 개선하는 데 있어 중요한 진전을 이루었습니다.
이 혁신은 여러 중요한 특징을 가지고 있습니다:
바이오하이브리드 로봇은 개선된 환경 감지를 위해 균사체를 활용합니다. 두 가지 프로토타입이 제작되었는데, 하나는 거미를 닮은 소프트 로봇이고, 다른 하나는 바퀴가 달린 로봇입니다. 균사체는 빛, 접촉, 열과 같은 다양한 자극에 반응합니다. 미래에는 농업 모니터링 및 환경 감지 등 다양한 응용 가능성이 있습니다.
연구자들은 균사체의 특성을 활용하여 새로운 로봇을 개발하고 있습니다. 현재의 로봇은 주로 사전 설정된 반응과 제한된 감지 능력에 의존하기 때문에 예측할 수 없는 환경에서 어려움을 겪곤 합니다. 하지만 균사체는 여러 입력을 처리하고 전기 신호를 생성할 수 있어, 이러한 바이오하이브리드 로봇이 실시간으로 적응할 수 있게 하여 더욱 신뢰할 수 있는 자율적인 해결책을 제공합니다.
이 연구는 스마트 농업의 새로운 가능성을 열어줍니다. 균사를 장착한 로봇은 토양의 질을 검사하고 스스로 비료 사용량을 결정할 수 있습니다. 이는 농업을 더 효율적으로 만들고 환경 영향을 줄일 수 있습니다.
로봇에 생명 시스템을 결합하면 소재 과학의 발전에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 균사의 망상체는 강하며 성장도 잘하므로 스스로 수리하거나 스스로를 구축할 수 있는 로봇을 만드는 데 유용할 수 있습니다. 이러한 접근법은 로봇의 내구성을 향상시키고 유지 보수 비용을 줄여 다양한 상황에서 더욱 실용적일 것입니다.
실험에서 두 로봇은 균사의 자연 전기 신호에 반응했습니다. 자외선에 노출되었을 때, 로봇의 움직임이 변화했는데, 이는 균사가 이 빛에 반응할 수 있음을 보여줍니다. 추가 실험에서는 인간이 균사의 신호를 제어할 수 있음을 시사하여, 인간이 이러한 생체 하이브리드 시스템을 잠재적으로 조종할 수 있다는 가능성을 제안합니다.
이 연구는 농업과 환경 모니터링과 같은 여러 산업에 혁신을 가져올 수 있는 더 사용하기 쉽고 독립적인 로봇 개발로 이어질 수 있습니다. 균사체의 특별한 특성은 기계의 반응성과 적응성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.adk8019및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Anand Kumar Mishra, Jaeseok Kim, Hannah Baghdadi, Bruce R. Johnson, Kathie T. Hodge, Robert F. Shepherd. Sensorimotor control of robots mediated by electrophysiological measurements of fungal mycelia. Science Robotics, 2024; 9 (93) DOI: 10.1126/scirobotics.adk8019어제 · 오후 7:03
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