Des chercheurs de l’université Cornell ont exploité le mycélium fongique pour alimenter deux robots de démonstration de faisabilité. Le mycélium, ce réseau fongique souterrain capable de produire des champignons à partir de ses fruits, peut détecter la lumière et les réactions chimiques et communiquer par le biais de signaux électriques. Cela en fait un nouveau composant de la robotique hybride qui pourrait un jour détecter des conditions de culture autrement invisibles pour les humains.
Les chercheurs de Cornell ont créé deux robots : un robot souple ressemblant à une araignée et un buggy à quatre roues. Les chercheurs ont utilisé les capacités de détection de la lumière du mycélium pour contrôler les machines à l’aide de la lumière ultraviolette. Le projet a nécessité des experts en mycologie (étude des champignons), en neurobiologie, en génie mécanique, en électronique et en traitement du signal.
« Si vous pensez à un système synthétique, disons, n’importe quel capteur passif, nous l’utilisons simplement dans un seul but », a déclaré l’auteur principal Anand Mishra. « Mais les systèmes vivants réagissent au toucher, à la lumière, à la chaleur, ils réagissent même à certaines inconnues, comme les signaux. C’est pourquoi nous nous sommes demandé : « OK, si vous voulez construire des robots du futur, comment peuvent-ils fonctionner dans un environnement inattendu ? » Nous pouvons exploiter ces systèmes vivants, et à chaque entrée inconnue, le robot y répondra. »
Le robot fongique utilise une interface électrique qui (après avoir bloqué les interférences des vibrations et des signaux électromagnétiques) enregistre et traite l’activité électrophysique du mycélium en temps réel. Un contrôleur, imitant une partie du système nerveux central des animaux, agit comme « une sorte de circuit neuronal ». L’équipe a conçu le contrôleur pour lire le signal électrique brut des champignons, le traiter et le traduire en commandes numériques. Ces dernières ont ensuite été envoyées aux actionneurs de la machine.
Les deux robots-champignons ont mené à bien trois expériences, notamment en marchant et en roulant en réponse aux signaux du mycélium et en changeant leur allure en réponse à la lumière UV. Les chercheurs ont également réussi à contourner les signaux du mycélium pour contrôler les robots manuellement, un élément crucial si les versions ultérieures devaient être déployées dans la nature.
Quant à l’avenir de cette technologie, elle pourrait donner naissance à des versions plus avancées qui exploiteraient la capacité du mycélium à détecter les réactions chimiques. « Dans ce cas, nous avons utilisé la lumière comme entrée, mais à l’avenir, ce sera la chimie », selon Rob Shepherd, professeur de génie mécanique et aérospatial à Cornell et auteur principal de l’étude. Les chercheurs pensent que cela pourrait conduire à de futurs robots capables de détecter la chimie du sol dans les cultures, de décider quand ajouter plus d’engrais, « atténuant peut-être les effets en aval de l’agriculture comme la prolifération d’algues nuisibles », a déclaré Shepherd.
Vous pouvez lire le document de recherche de l’équipe à l’adresse Robotique scientifique et découvrez-en plus sur le projet à partir du Chronique de Cornell.