I ricercatori hanno sviluppato nuovi e migliorati xenobot, piccole macchine biologiche costruite da cellule di rana che ora sono in grado di organizzarsi in un unico corpo come uno "sciame" e persino di "ricordare" i loro dintorni.
I bot aggiornati hanno costruito sul lavoro prima svelato dagli scienziati della Tufts University e dell'Università del Vermont l'anno scorso, migliorando il design per consentire loro di muoversi più velocemente, vivere più a lungo e assemblarsi per lavorare collettivamente come una sola unità , un processo noto come "auto-organizzazione cellulare". Delineato in un articolo per la rivista Science Robotics mercoledì, la svolta potrebbe far luce sulla "intelligenza dello sciame" nel regno animale e oltre.
"I robotisti hanno studiato l'intelligenza dello sciame per molto tempo, i biologi hanno studiato l'intelligenza dello sciame negli organismi. Questo è qualcosa nel mezzo, che penso sia piuttosto interessante", ha detto il ricercatore dell'Università del Vermont Josh Bongard.
Questo suggerisce, almeno per me come roboticista, che questo è un percorso migliore per fare sciami di macchine utili rispetto a fare sciami di parti robotiche tradizionali?
Uno xenobot mostra la sua capacità di autoriparazione. |
I ricercatori hanno anche detto che il loro lavoro ha dimostrato che una "memoria molecolare scrivibile" è possibile, dando agli xenobot la capacità di "registrare l'esposizione a una specifica lunghezza d'onda della luce" utilizzando un tipo speciale di proteina che diventa rossa quando esposta alla luce blu.
Mentre l'iterazione precedente si basava sulla contrazione delle cellule muscolari per il movimento, il nuovo modello utilizza strutture simili a capelli sulla sua superficie note come ciglia, che gli permettono di strisciare e nuotare più velocemente. Sempre capace di auto-ripararsi, la versione aggiornata è anche in grado di sopravvivere da tre a sette giorni più a lungo del suo predecessore, che durava solo una settimana.
Strutture simili a capelli conosciute come cilia sono viste sugli xenobot in un'immagine ad alto ingrandimento. |
Insieme, questi risultati introducono una piattaforma che può essere utilizzata per studiare molti aspetti dell'auto-assemblaggio, del comportamento dello sciame e della bioingegneria sintetica, oltre a fornire macchine viventi versatili e dal corpo morbido per numerose applicazioni pratiche in biomedicina e nell'ambiente", hanno detto gli scienziati.
Con dimensioni comprese tra un quarto e mezzo millimetro, le macchine organiche sono state progettate con l'aiuto di un supercomputer, che ha utilizzato un algoritmo evolutivo per generare progetti microscopici. Sono fatte da cellule staminali raccolte da embrioni di rana e sono completamente biodegradabili, sollevando la speranza che un giorno potrebbero essere utilizzate in modo sicuro nel corpo umano e per il risanamento ambientale. I ricercatori non hanno affrontato la prospettiva che i bot potrebbero essere armati o utilizzati per applicazioni militari, anche se l'ala di ricerca avanzata del Pentagono, DARPA, ha giocato con idee simili in passato.
A cavallo del confine tra biologia e tecnologia inanimata, classificare i robot simili a zombie si è rivelato più difficile, in quanto i ricercatori suggeriscono che potrebbero aver creato una classe completamente nuova di forme di vita.
"Non mi sento più vicino a una risposta. Se questi sono robot, se queste sono rane, se questi sono qualcosa di completamente diverso", ha detto Bongard.
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