Пластикова куля допомогла колонії водоростей втекти від світла

Британські дослідники показали, що сферичну колонію водоростей можна перетворити на простого робота, керованого світлом. При опроміненні світлом вони завдяки фотосинтезу активно виробляють газ, який змінює центр мас кулі і змушує його рухатися у напрямку від джерела світла. Стаття опублікована в.


Найчастіше підсловом робот передбачають пристрій з моторами, логічною схемою та іншими компонентами, що дозволяють йому самостійно виконувати одну або кілька функцій. Але в науковому середовищі цей термін трактується набагато ширше і не має чітких кордонів, тому роботом можуть назвати навіть вигинається під дією магніту смужку з полімеру або машинку з колесами, моторами і здатністю реагувати на зміни в середовищі, але без будь-якої логічної схеми.


Ніл Філліпс (Neil Phillips) і його колеги з Університету Західної Англії створили підводного робота (самі вони називають його біоровером), що складається з живих водоростей і пластикового корпусу і здатного рухатися, реагуючи на зміни середовища. За основу вони взяли колонію водоростей Егаропіла Ліннея (Aegagropila linnaei). Дві головні властивості, через які автори вибрали їх як об'єкт дослідження - шароподібна форма і здатність виробляти газ (кисень) під дією світла. Разом ці властивості дозволяють реалізувати певну відповідь на зовнішні стимули середовища.

Якщо взяти колонію у вихідному вигляді, газ, що виділяється при опроміненні, буде відразу ж підніматися нагору і не зможе рухати її, тому дослідники вирішили укласти її в круглий пластиковий корпус. Вони створили чотири версії корпусу і зупинилися на тій, в якій сфера поділена на п'ятикутні сегменти, в які вставляються водорості. По краях сфери ці сегменти закриті прозорими пластинами з невеликими отворами, тобто утворюють негерметичні порожнини для газу.

Принцип роботи робота заснований на тому, що при опроміненні водорості починають виробляти газ, який накопичується в порожнинах. Оскільки джерело світла розташоване з одного боку, то і газ теж виробляється в основному з цього боку, і це призводить до зміни центру мас. Якщо джерело світла розташоване збоку від кулі, а не зверху або знизу, газ, що накопичується, змушує цю сторону робота обертатися і виходить зверху через отвори, після чого процес повторюється для тієї сторони, яка тепер виявилася повернутою до джерела. Таким чином, робот вміє рухатися від світла, катаючись по дну. Якщо ж на дні є перешкода, то газ продовжує накопичуватися без вивільнення і робот спливає, що дозволяє йому долати перепони.

Найчастіше вчені використовують живі організми в роботах разом з електронікою. Наприклад, ми розповідали про те, як інженери підключили електроди до Венериної мухоловки і навчилися керувати її схлопуванням зі смартфона.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND