ربات های ارگانیک

  • از
تصویر ربات های ارگانیک

مطالعات روی سلول‌ها و تحقیقات هوش مصنوعی گرد هم آمده‌اند تا در ابتدا دنیای بسیار جالبی را ایجاد کنند – توانایی هوش مصنوعی برای تکثیر نسل‌های سلولی. یعنی هوش مصنوعی بتواند ارگانیسم ها را به تنهایی تولید مثل کند.

حیوانات از دیرباز الهام بخش روباتیک بوده اند. با این حال، بسیاری از خواص مکانیکی، قابلیت‌های فیزیکی و انعطاف‌پذیری رفتاری که در حیوانات دیده می‌شود، هنوز در پلتفرم‌های روباتیک به دست نیامده‌اند. برای رفع این شکاف، تحقیقات بر استفاده از مواد آلی به عنوان ساختارها، محرک‌ها، حسگرها و کنترل‌کننده‌ها برای توسعه ربات‌های بیوهیبرید و آلی تمرکز دارد. هدف بلندمدت این تحقیقات، توسعه ربات های کاملا ارگانیک و مستقل با مدارهای عصبی قابل برنامه ریزی است. چنین سیستم های رباتیکی در آینده در پزشکی، جستجو و نجات و نظارت بر محیط زیست کاربرد خواهند داشت.

با مطالعه بافت‌های موجود (مانند ماهیچه‌های اسکلتی یا مدارهای عصبی)، ما به دنبال شناسایی دستورالعمل‌های طراحی برای روبات‌های الهام‌گرفته ازبیولوژی و بیوهیبرید هستیم. ما همچنین می‌توانیم از بافت‌ها یا سلول‌های جدا شده از این بافت‌ها برای رشد سیستم‌های آلی جدید استفاده کنیم تا ربات‌های زیست‌سازگار بسازیم که به دنبال جذب انطباق، انعطاف‌پذیری رفتاری و نسبت نیرو به وزن در موجودات زنده هستند.

به نظر می رسد حداقل یک سطح از «زندگی» ارگانیک وجود دارد که کمتر از سطح زندگی حیوانات است که خداوند از آن به عنوان «موجودات زنده» یاد می کند. این می تواند شامل موجوداتی مانند ویروس ها و موجودات تک سلولی (به عنوان مثال، باکتری ها و آمیب ها) و برخی از موجودات چند سلولی (به عنوان مثال، گیاهان) باشد. این سطح از “زندگی” ممکن است شامل حشرات نیز باشد. این موجودات با تعریف فرهنگ لغت «زندگی» که در بالا ذکر شد مطابقت دارند، اما به نظر نمی‌رسد که دارای روح باشند.

 موجودات در پایین ترین سطح «زندگی» کاملاً بر اساس چیزی شبیه به غریزه عمل می کنند و احساس ندارند. آنها اساسا «ربات‌های» ارگانیک هستند. به نظر می رسد در آینده نزدیک این امکان برای مهندسان وجود خواهد داشت که یک موجودیت ساخته شده از فلزات و اجزای مبتنی بر سیلیکون و آلی (مثلاً پلاستیک) را مونتاژ کنند و آن را طوری برنامه ریزی کنند که مانند یک ویروس، باکتری، رفتار کند.

READ  ارائه دهندگان سرویس اینترنت

تیمی از دانشمندان دانشگاه ورمونت و دانشگاه تافتس اولین ربات های جهان را ساخته اند که از سلول های بنیادی ساخته شده اند. دانشمندان ربات هایی را بر اساس سلول های بنیادی قورباغه ها و به عبارت دقیق تر، از درخت چنار ایجاد کرده اند که نام  Xenobots از آن ناشی می شود. بر اساس سلولهای بنیادی این گونه از دوزیستان بود که ربات های جدید ایجاد شدند.

ربات‌های ارگانیک به نام xenobots از سلول‌های گونه قورباغه Xenopus Laevis هستند. سپس سلول‌های بنیادی به شکل «حباب‌های گوشتی» ریز جمع‌آوری شدند که می‌توانستند به تنهایی حرکت کنند. و با استفاده از هوش مصنوعی، این ربات‌های ارگانیک را می‌توان به عنوان درمان‌های سلول‌های بنیادی خاص برای تعدادی از موقعیت‌ها برنامه‌ریزی کرد.

Xenobots در یک خط غیرعادی بین موجودات زنده و روبات ها قرار دارند. آنها ارگانیسم هستند زیرا از سلول های بنیادی ساخته شده اند و می توانند تولید مثل کنند. کریگمن گفت، اما آنها همچنین روبات هستند زیرا می توانند به تنهایی حرکت کنند و کار فیزیکی انجام دهند.

زنوبات ها مجموعه ای از سلول های زنده هستند و مغز و سیستم گوارشی ندارند. اما به معنای واقعی می‌توان آن‌ها را برنامه‌ریزی کرد – مانند این مطالعه، سلول‌های دیگر را به هم متصل کنند، یا در نهایت کارهای دیگری را انجام دهند. به همین دلیل است که محققان آنها را ربات‌های کوچک آلی می‌دانند.

ربات‌های خارجی که از سلول‌های بنیادی قورباغه پنجه‌ای آفریقایی مشتق شده‌اند، قبلاً توانایی کار گروهی و درمان خود را نشان می‌دادند. عنصر اصلی این زنوبات ها سلول های بنیادی هستند. با استفاده از هوش مصنوعی، ربات‌های خارجی به ربات‌های c شکل تبدیل شدند.

READ  انرژی زیست توده یا بیومس

محققان پزشکی در حال حاضر قادر به ساخت ربات‌هایی در مقیاس نانو هستند که می‌توانند برای انجام کارهای بسیار کوچک برنامه‌ریزی شوند، مانند قرار دادن اجزای الکتریکی کوچک یا رساندن دارو به سلول‌های سرطانی. محققان از مولکول‌های بیولوژیکی – مانند DNA – برای ساختن این نانوربات‌ها استفاده می‌کنند.

Xenobots ساخته شده تا به امروز کمتر از 1 میلی متر (0.039 اینچ) عرض داشته اند و فقط از دو چیز تشکیل شده اند: سلول های پوست و سلول های ماهیچه قلب، که هر دو از سلول های بنیادی برداشت شده از جنین های اولیه قورباغه (مرحله بلاستولا) مشتق شده اند. سلول‌های پوست پشتیبانی سفت و سختی را فراهم می‌کنند و سلول‌های قلب به عنوان موتورهای کوچک عمل می‌کنند، منقبض می‌شوند و حجم خود را افزایش می‌دهند تا زنوبات را به جلو برانند. شکل بدن یک زنوبات، و توزیع آن از سلول های پوست و قلب، به طور خودکار در شبیه سازی برای انجام یک کار خاص، با استفاده از فرآیند آزمون و خطا (الگوریتم تکاملی) طراحی شده است.

Xenobot ها برای راه رفتن، شنا کردن، هل دادن گلوله ها، حمل محموله و کار با هم به صورت دسته جمعی طراحی شده اند تا زباله های پراکنده شده در امتداد سطح ظرف خود را در توده های منظمی جمع کنند. به جای عضله قلب، ربات‌های خارجی می‌توانند تکه‌های مژک را پرورش دهند و از آنها به عنوان پاروهای کوچک برای شنا استفاده کنند.

امروزه، کنترل ذهن را می‌توان با فناوری عصبی تهاجمی به‌عنوان نانوربات‌های مغزی توسعه داد که می‌تواند مستقیماً فعالیت نورون‌های قربانی را که باعث تحریک یا مهار آن‌ها می‌شود، کنترل کند و بنابراین، عملکردهای مختلف بدن مانند عملکردهای حرکتی را کنترل کند.

READ  نانوروباتیک

اگر می‌دانیم چگونه به مجموعه‌ای از سلول‌ها بگوییم که کاری را که ما می‌خواهیم انجام دهند، در نهایت، این یک طب احیاکننده است – این راه‌حلی برای آسیب‌های تروماتیک، نقایص مادرزادی، سرطان و پیری است. همه این مشکلات مختلف اینجا هستند زیرا ما نمی دانیم چگونه گروه هایی از سلول ها را که قرار است ساخته شوند، پیش بینی و کنترل کنیم. Xenobot ها یک پلتفرم جدید برای آموزش به ما هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.