Des chercheurs de l'université Cornell ont utilisé les mycéliums de champignons pour faire fonctionner deux robots. Les mycéliums, le réseau souterrain de champignons à partir duquel les champignons poussent sous forme de fruits en surface, peuvent percevoir la lumière et les réactions chimiques et communiquer via des signaux électriques. Cela en fait un composant inédit de la robotique hybride, qui pourrait un jour détecter des conditions de récolte invisibles pour l'homme.
Les chercheurs de Cornell ont créé deux robots : un robot mou ressemblant à une araignée et un buggy à quatre roues. Les chercheurs ont utilisé la capacité du mycélium à détecter la lumière pour contrôler les machines à l'aide de lumière ultraviolette. Le projet a nécessité la collaboration d'experts en mycologie (étude des champignons), neurobiologie, ingénierie mécanique, électronique et traitement du signal.
"Lorsque nous pensons à un système synthétique - disons à un capteur passif - nous ne l'utilisons que dans un seul but", explique l'auteur principal Anand Mishra. "Mais les systèmes vivants réagissent au toucher, à la lumière, à la chaleur, ils réagissent même à des signaux inconnus. Nous nous sommes donc dit : OK, si nous voulons construire de futurs robots, comment peuvent-ils fonctionner dans un environnement inattendu ? Nous pouvons tirer parti de ces systèmes vivants, et le robot réagira à n'importe quelle entrée inconnue.
Le robot fongique utilise une interface électrique qui (après avoir éliminé les interférences dues aux vibrations et aux signaux électromagnétiques) enregistre et traite l'activité électrophysique des mycéliums en temps réel. Un contrôleur, qui imite une partie du système nerveux central des animaux, agit comme "une sorte de circuit neuronal". L'équipe a développé le contrôleur de manière à ce qu'il lise le signal électrique brut du champignon, le traite et le convertisse en signaux de commande numériques. Ces derniers ont ensuite été transmis aux actionneurs de la machine.
Les deux robots fongiques ont mené avec succès trois expériences, dont la marche et le roulage en réponse aux signaux du mycélium et le changement de démarche en réponse à la lumière UV. Les chercheurs ont également réussi à outrepasser les signaux du mycélium du champignon afin de contrôler manuellement les robots - un élément crucial pour l'utilisation de versions ultérieures dans la nature.
Le développement de cette technologie pourrait déboucher sur des versions plus avancées, utilisant la capacité du mycélium à détecter les réactions chimiques. "Dans ce cas, nous avons utilisé la lumière comme intrant, mais à l'avenir, ce seront des produits chimiques", explique Rob Shepherd, professeur de génie mécanique et aérospatial à l'université Cornell et auteur principal de l'étude. Les chercheurs pensent que cela pourrait conduire à l'avenir à des robots capables de reconnaître la chimie du sol dans les cultures et de décider quand il faut ajouter plus d'engrais, "peut-être pour atténuer les effets en aval de l'agriculture, comme la prolifération d'algues nocives", selon Shepherd.
