Pilz im Roboterhirn

Ein britisch-japanisches Forscherteam hat einen lichtscheuen Roboter mit sechs Beinen entwickelt, der sich wenn irgend möglich in dunklen Ecken versteckt. Zu verdanken hat die Maschine dieses ungewöhnliches Verhalten einer noch ungewöhnlicheren Kontrolleinheit: Sie wird nicht von Sensoren, sondern von einem leuchtend gelben Schleimpilz der Art Physarum polycephalum gesteuert. Diese Organismen können mehr als einen Meter groß werden und reagieren auf Umweltreize wie Futterquellen oder eben Licht, indem sie sich darauf zu oder davon weg bewegen. Genau dieses Verhalten haben die Wissenschaftler nun mithilfe einer Art Fernsteuerung auf den kleinen Roboter übertragen.
Schleimpilze sind merkwürdige Wesen: Sie werden zwar sehr groß, bestehen aber nur aus einer einzigen Zelle mit vielen Zellkernen. Auf Futterquellen wie Bakterien oder Pilze können sie sich wie Amöben zu bewegen, sie umschließen und verschlingen. Auf Licht reagieren sie dagegen eher empfindlich ? sobald es irgendwo hell wird, ziehen sie sich zurück. Ermöglicht wird dies durch ein Netz aus winzigen, mit Zellmaterial gefüllten Röhrchen, das den gesamten Organismus durchzieht und sowohl für die Wahrnehmung der Umweltreize als auch die Koordination der Bewegung zuständig ist.

Auf der Suche nach einem simplen Kontrollmechanismus für autonome Roboter erregte genau diese Fähigkeit der Schleimpilze das Interesse von Klaus-Peter Zauner von der Universität von Southampton und seinen Kollegen. Die Forscher ließen einen der gelben Organismen in Form eines sechszackigen Sterns auf einem Chip wachsen und koppelten diese Einheit an ihren sechsbeinigen Roboter. Anschließend bestrahlten sie den Schleimpilz an unterschiedlichen Stellen mit Licht, was diesen zu verschiedenen Ausweichmanövern animierte. Die dabei entstehenden Bewegungen wurden vom Chip registriert und auf den Roboter übertragen, so dass dieser genau wie der Pilz vor dem Licht flüchtete.

Auch wenn es momentan noch keine konkrete Anwendung für den pilzgesteuerten Roboter gibt, ist das System nach Angaben der Erfinder keine reine Spielerei. Vielmehr sehen sie es als einen Schritt auf dem Weg zu einer autonom arbeitenden Einheit, deren Funktionen und Energieversorgung unabhängig vom Menschen auch bei widrigen Umweltbedingungen funktionieren. Ohne solche autonomen Roboter sei beispielsweise das Arbeiten in verseuchten Gebieten oder auch eine Weiterentwicklung der Nanotechnologie nicht denkbar, erklären die Forscher.


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