Elowan е растение киборг, което може да се движи към светлината

Малко се казва какво крие бъдещето на технологиите. Летящите коли, за които някога се смяташе, че са сигурност на 20-ти век, едва успяха да се отлепят от земята. Фейсбук, който някога беше инструмент за класиране на студенти, се превърна в една от най-големите заплахи за демокрацията. И кой освен Джеф Безос би помислил, че онлайн продажбите на книги могат да достигнат 150 милиарда долара?

Така че не звучи толкова налудничаво, когато Харприйт Сарийн, дизайнер в медийната лаборатория на Масачузетския технологичен институт, казва, че градовете ни някой ден може да са богати на хибриди растения-роботи. Като съвременен д-р Франкенщайн - или, ъъъ, Плантенщайн? — неговата визия е да даде на растенията нов живот.

Въведете Елован, кибернетичен завод, представен този месец от Sareen и неговия екип. Свързан с няколко жици и сребърни електроди, хибридът растение-робот се движи в отговор на нуждите на растението от светлина. Когато светлината свети върху листата му, растението предизвиква биоелектрохимични сигнали, които електродите откриват и предават на колесния робот отдолу. След това роботът се придвижва към светлината.

Elowan е повече от просто растение на колела. Сарин и колегите му твърдят, че техният проект е пример за частично органични, частично изкуствени образувания, които може да станат по-често срещани в бъдеще. Много от функциите, които откриваме в електрониката - например способността да усещаме обкръжението и да показваме данни - са съществували за първи път в природата. И често са по-ефективни и издръжливи в естествения свят, по-малко податливи на износване и увреждане на околната среда. Чрез идентифициране и тълкуване на начина, по който функционират растенията, изследователите се надяват да ги превърнат в биохибриди, които захранват, наблюдават и се сближават с тяхната технологична среда.

Това не е първото партньорство между растения и роботи, с което се сблъскваме. Изпълнителният директор на Vincross Sun Tianqi създаде робот, натоварен със задачата да поддържа сукулент жив като наблюдава заобикалящата го среда. Но Elowan може би е най-интересният. Той прави партньорството една крачка напред чрез директно свързване на завода с машината.

Разговаряхме със Сарин за неговия проект и визията му за свят на кибернетични растения. Това интервю е редактирано и съкратено за яснота.

Digital Trends: Какво първо ви мотивира да построите киборг завод?

Харприт Сарин: Интересувах се от два аспекта на изследването на природата. Единият е как изучаваме способностите в природата, за да захранваме нашите бъдещи нови устройства за взаимодействие. В момента изграждаме всичко от изкуствения свят. Това е много индустриален начин на мислене. Ние проектираме всичко изкуствено от нулата.

В моето изследване открих много възможности, които можем да използваме в естествения свят. Например растенията всъщност имат електрически сигнали вътре в тях, които са подобни на изкуствени вериги. Това ме вдъхнови да мисля за нови възможности. И така, исках да покажа какво би било, ако растението имаше мобилност или можеше да ходи като човек, но можеше да се захранва от самото растение.

Как можете да преведете електрическите сигнали на растението в движение?

Растенията реагират на много фактори на околната среда. Сутрин, например, растенията се опитват да се ориентират към слънцето на изток. Тъй като слънцето продължава да се движи през целия ден, те се преориентират повече, за да получат максимална слънчева светлина. И така, те реагират на неща като светлинни условия, промени в гравитацията, примеси в почвата и насекоми, които се опитват да изядат листата им. Когато това се случи, растението вътрешно се опитва да комуникира с другите си органи. Тази комуникация е електрически сигнал. Това всъщност е биоелектрохимичен сигнал.

С Elowan поставих вериги на растението, за да разчета тези сигнали, и успях да ги разчета, като просто докосна растението или промених средата му. Открих, че сигналите му са наистина ясни, когато промених светлинните условия. За този робот имам лампи, настроени в двете посоки, които включвам и изключвам. По време на прехода се генерира сигнал и този сигнал се придвижва до робота, за да задейства робота да се движи наляво и надясно.

Вашата идея тогава е да използвате вградената физиология на растението като нещо като естествена верига. И искате да замените изкуствените вериги с естествени.

На по-широко ниво, това е, което се опитах да предам тук. Но като дизайнер на взаимодействие съм фокусиран върху това как работят взаимодействията [между хора и машини] в момента.

Две неща се случват, когато използваме цифрови устройства – усещане и показване. Когато седим пред компютър, компютърът почти се опитва да усети какво искам да правя и се опитва да предостави резултат въз основа на това. След това има дисплей, който излиза като интерфейси, които виждаме в дигиталния свят. Ние създаваме тези изкуствени електронни устройства за усещане и показване, но растенията вече имат такива способности.

Растенията се захранват сами, самовъзстановяват се и се произвеждат сами. Те се движат и променят цвета си. Листата се отварят и затварят и растат. Те могат да послужат като вдъхновение за нашата електроника. Растенията може да са най-добрият вид електроника, която вече имаме в околната среда, неща, които можем да се стремим да създадем само изкуствено. След като не сме успели да ги пресъздадем, защо просто не съобразим дизайна с природата? Мисля, че бъдещето на дизайна на взаимодействие ще постави интерфейси в самата природа.

Какви са някои от изричните предимства, които виждате от наличието на хибридно устройство, а не изключително синтетично?

Е, този процес на хибридизиране с природата би бил промяна на парадигмата, която ще ни накара да мислим за това как проектираме бъдещи устройства. Например, растенията непрекъснато абсорбират вода, като малки двигатели в околната среда. Растенията се отварят и затварят, действайки като дисплей. Ако разгледаме тези възможности, можем да започнем да използваме някои от тях и да ги трансформираме с електронни функции, така че не е нужно да проектираме нещата от самото начало.

Второто предимство е, че в ерата на IOT и интелигентните среди сме склонни да поставяме сензори навсякъде, но няма да е възможно да изградим всичко ефективно с мащаба, за който мислим бъдещето. И ако проектираме всичко изкуствено, може да поставим неща в околната среда, които също унищожават околната среда, защото всички те са направени от силиций или умствени. И така, как да увеличим мащаба? Растенията могат да ни помогнат да отговорим на този въпрос.

Начинът, по който аз го виждам, ако се приведем в съответствие с тези природни способности, можем да се опитаме да се сближим с природата. Наричам това конвергентен дизайн. В момента нашите екологични инициативи винаги са на заден ход. Казваме: „Добре, след като унищожихме тази част от околната среда, как да я поправим сега?“ Като се хибридизираме с природата и създаваме киборги, ние няма да бъдем пасивни в нашите усилия. Можем да бъдем активни и да съобразим технологичното си развитие със самата природа.

Какъв вид устройства и инфраструктурни проекти предвиждате за това хибридизирано бъдеще?

Настоящият ми проект се нарича Cyborg Botany. В момента използваме растенията главно като хранителни култури, но растенията в някои азиатски култури се използват и като неща като мостове. Те преминават от единия бряг на реката до другия и се използват като саморастящ мост. Това е едно приложение, в което можете да помислите за създаване на архитектура от дърво. Или помислете за естествения двигател, който споменах. Растенията биха могли да се превърнат в платформи за наблюдение, където могат да наблюдават качеството на водата, токсичността или замърсяването и тогава не е нужно да разполагаме изкуствени сензори.

Други приложения могат да се свързват с цифровия свят. В момента работя върху растение, което може да се управлява със софтуер, така че щракнете върху листата на растението и листата се затварят. Това се превръща в нещо като двупосочна комуникация между растението и компютъра. Листото действа като дисплей.

Като живи организми, растенията имат свой собствен интерес и не винаги следват правилата, които сме им поставили. Например корените на дървета растат през бетон или храсти растат в улуци. Така че всъщност може да е по-трудно да се грижим за тях от устройствата, създадени от човека. С какви предизвикателства се сблъсквате с киборг растенията, които не биха били със синтетичните устройства?

Има два принципа, които имам в този проект, които могат да направят нещата трудни. Едното е, че растението не трябва да бъде увредено, а другото е, че не трябва да се уврежда околната среда. Например, ако отглеждам нещо вътре в растението или ако правя нещо в околната среда, това не трябва да наранява животно, което може да дойде и да го изяде.

Също така може да бъде предизвикателство да се изучават способностите и да се тълкува какво означават. Когато слушам електрическите сигнали на растението, трябва да мога да разбера, че един сигнал се е получил, защото светлината е светнала, а друг сигнал е възникнал, защото съм поставил нещо в почвата. Въз основа на тези дискретни интерпретации, мога наистина да проуча растителна система и да разбера дали това е правилният вид система, която да използвам за моето приложение.

Очевидно цените растенията. Любопитно ми е дали смятате, че растенията имат свобода на избор и дали могат да изпитват удоволствие и болка?

Много е важно да споменем, че растенията нямат нерви, както хората. Растенията нямат емоции, но имат еволюционни сигнали. Те са системи на някакво ниво. Опитвам се да правя интерпретации на тези еволюционни сигнали, но те не са емоционални сигнали. Те са просто реакции към околната среда. Но в края на деня те все още са живи системи. Чрез Elowan аз усилвам това, което растението вече иска да направи.

Препоръки на редакторите

• Запознайте се с художника от MIT, който строи с гъби и рисува с рояци дронове
• Climeworks иска да почисти атмосферата с флот от прахосмукачки с размерите на сграда
• В симулация ли живеем? Този учен от MIT казва, че е по-вероятно, отколкото не