Investigadores integran un hongo vivo en un robot y logran que camine y se desplace sobre ruedas al transformar su actividad eléctrica en movimientos
El sistema combina micelio, electrónica y componentes mecánicos para que la actividad eléctrica del hongo genere respuestas de movimiento ante estímulos como la luz y otros cambios del entorno.
Un equipo de investigadores logró integrar micelio de un hongo vivo en robots capaces de moverse y responder a estímulos externos, creando una máquina biohíbrida que combina tejido vivo con componentes electrónicos y mecánicos.
El trabajo fue desarrollado por investigadores de la Universidad Cornell y la Universidad de Florencia y publicado en Science Robotics. La idea consiste en aprovechar las señales eléctricas que produce el micelio para controlar el movimiento del robot y permitirle reaccionar ante cambios en su entorno.
El sistema abre una línea de investigación en la que los organismos vivos pueden funcionar como parte de un robot. En este caso, los investigadores aprovecharon que el micelio puede responder a estímulos como la luz y detectar señales químicas y biológicas, características que podrían utilizarse en futuras máquinas diseñadas para interactuar con ambientes donde los sensores convencionales tienen limitaciones.
¿Cómo puede un hongo hacer que se mueva un robot?
La clave está en el micelio, la parte del hongo que crece y se extiende a través del sustrato. Los investigadores cultivaron el micelio dentro del sistema electrónico del robot y desarrollaron una interfaz capaz de registrar su actividad eléctrica en tiempo real.
Las señales producidas por el micelio son procesadas por un controlador que identifica sus patrones y los convierte en señales digitales para los actuadores del robot. De esta manera, la actividad eléctrica del organismo vivo termina transformándose en movimiento.
Los investigadores construyeron dos robots biohíbridos. Uno tiene una estructura blanda con forma similar a una araña y utiliza patas para desplazarse, mientras que el segundo cuenta con ruedas.
La luz ultravioleta cambió el movimiento
Durante los experimentos, los robots pudieron caminar y desplazarse sobre ruedas como respuesta a las señales eléctricas naturales del micelio.
Después, los investigadores utilizaron luz ultravioleta como estímulo externo. El cambio en la actividad del hongo provocó que los robots modificaran su forma de desplazarse, lo que permitió demostrar que el sistema podía recibir información del entorno a través del organismo vivo y convertirla en una respuesta mecánica.
Los investigadores también consiguieron anular por completo la señal natural del micelio durante uno de los experimentos, lo que les permitió comprobar que podían intervenir sobre el sistema de control.
¿Para qué podría servir un robot controlado por hongos?
Una de las posibilidades que plantea el equipo está relacionada con la agricultura. Los hongos tienen capacidad para responder a diferentes señales y, en el futuro, los investigadores buscan aprovechar esa característica para que robots de este tipo puedan detectar cambios en el suelo.
Rob Shepherd, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial de Cornell, explicó que una posible aplicación sería utilizar estos sistemas para detectar la química del suelo en los cultivos y ayudar a determinar cuándo agregar fertilizante. La finalidad sería obtener información directamente del entorno y utilizarla para tomar decisiones sobre el manejo de los cultivos.
La investigación también parte de una ventaja del micelio: puede crecer en condiciones adversas y responder a distintos estímulos. Esto lo convierte en un componente de interés para desarrollar robots capaces de obtener información de ambientes cambiantes.
¿Es la primera vez que se usa un organismo vivo en un robot?
No. Los investigadores señalan que ya se habían desarrollado robots que incorporaban componentes biológicos vivos.
Entre los antecedentes se encuentran sistemas que utilizan tejido muscular vivo y otros experimentos en los que organismos fueron integrados a estructuras robóticas.
Sin embargo, el trabajo con micelio plantea otra posibilidad: utilizar las señales eléctricas producidas por un hongo como una interfaz viva para detectar estímulos y controlar una máquina.
El estudio publicado en Science Robotics plantea así una combinación entre biología, electrónica y robótica para construir máquinas que no solo ejecuten instrucciones programadas, sino que puedan responder a información procedente de un organismo vivo y de su entorno.
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