Το Elowan είναι ένα φυτό Cyborg που μπορεί να κινηθεί προς το φως

Δεν μπορούμε να πούμε τι επιφυλάσσει το μέλλον για την τεχνολογία. Τα ιπτάμενα αυτοκίνητα, που κάποτε θεωρούνταν βεβαιότητα του 20ου αιώνα, μόλις και μετά βίας τα έχουν καταφέρει. Το Facebook, που κάποτε ήταν εργαλείο για την αξιολόγηση των συνεκδότων κολεγίων, έχει γίνει μια από τις μεγαλύτερες απειλές της δημοκρατίας. Και ποιος εκτός από τον Τζεφ Μπέζος θα πίστευε ότι οι διαδικτυακές πωλήσεις βιβλίων θα μπορούσαν να ανέλθουν σε 150 δισεκατομμύρια δολάρια;

Έτσι, δεν ακούγεται τόσο τρελό όταν η Harpreet Sareen, σχεδιάστρια στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Media Lab της Μασαχουσέτης, λέει ότι οι πόλεις μας μπορεί κάποτε να είναι κατάφυτες με υβρίδια φυτών-ρομπότ. Σαν ένας σύγχρονος Δόκτωρ Φρανκενστάιν — ή, ε, Plantenstein; — το όραμά του είναι να δώσει στα φυτά ένα νέο είδος ζωής.

Εισαγω Έλοουαν, ένα κυβερνητικό εργοστάσιο που παρουσιάστηκε αυτόν τον μήνα από τον Sareen και την ομάδα του. Δεμένο από λίγα σύρματα και ασημένια ηλεκτρόδια, το υβρίδιο φυτού-ρομπότ κινείται ανταποκρινόμενο στις απαιτήσεις φωτός του φυτού. Όταν το φως λάμπει στα φύλλα του, το φυτό προκαλεί βιοηλεκτροχημικά σήματα, τα οποία τα ηλεκτρόδια ανιχνεύουν και μεταδίδουν στο τροχοφόρο ρομπότ από κάτω. Στη συνέχεια, το ρομπότ κινείται προς το φως.

Το Elowan είναι κάτι περισσότερο από ένα φυτό με ρόδες. Ο Sareen και οι συνεργάτες του ισχυρίζονται ότι το έργο τους είναι ένα παράδειγμα εν μέρει οργανικών, εν μέρει τεχνητών οντοτήτων που μπορεί να γίνουν πιο κοινές στο μέλλον. Πολλές από τις λειτουργίες που βρίσκουμε στα ηλεκτρονικά - για παράδειγμα, η ικανότητα αίσθησης του περιβάλλοντος και εμφάνισης δεδομένων - υπήρχαν αρχικά στη φύση. Και είναι συχνά πιο αποτελεσματικά και ανθεκτικά στον φυσικό κόσμο, λιγότερο επιρρεπή σε φθορά, σχίσιμο και περιβαλλοντική ζημιά. Εντοπίζοντας και ερμηνεύοντας τον τρόπο λειτουργίας των φυτών, οι ερευνητές ελπίζουν να τα μετατρέψουν σε βιοϋβρίδια που τροφοδοτούν, παρακολουθούν και συγκλίνουν με το τεχνολογικό τους περιβάλλον.

Αυτή δεν είναι η πρώτη συνεργασία φυτών-ρομπότ που συναντήσαμε. Ο CEO της Vincross Sun Tianqi δημιούργησε ένα ρομπότ επιφορτισμένο με το να κρατά ένα παχύφυτο ζωντανό παρακολουθώντας το περιβάλλον του. Αλλά ο Elowan μπορεί να είναι το πιο ενδιαφέρον. Πηγαίνει τη συνεργασία ένα βήμα παραπέρα συνδέοντας απευθείας το εργοστάσιο με το μηχάνημα.

Μιλήσαμε στον Sareen για το έργο του και το όραμά του για έναν κόσμο κυβερνητικών φυτών. Αυτή η συνέντευξη έχει επεξεργαστεί και συμπυκνωθεί για λόγους σαφήνειας.

Ψηφιακές Τάσεις: Τι σας παρακίνησε για πρώτη φορά να φτιάξετε ένα εργοστάσιο cyborg;

Harpreet Sareen: Με ενδιαφέρουν δύο πτυχές της έρευνας γύρω από τη φύση. Το ένα είναι πώς μελετάμε τις δυνατότητες στη φύση για να τροφοδοτήσουμε τις μελλοντικές μας νέες συσκευές αλληλεπίδρασης. Αυτή τη στιγμή, χτίζουμε τα πάντα από τον τεχνητό κόσμο. Είναι ένας πολύ βιομηχανικός τρόπος σκέψης. Σχεδιάζουμε τα πάντα τεχνητά από την αρχή.

Στην έρευνά μου βρήκα πολλές δυνατότητες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε στον φυσικό κόσμο. Για παράδειγμα, τα φυτά έχουν πραγματικά ηλεκτρικά σήματα μέσα τους που είναι παρόμοια με τεχνητά κυκλώματα. Αυτό με ενέπνευσε να σκεφτώ νέες δυνατότητες. Έτσι, ήθελα να δείξω πώς θα ήταν αν το φυτό είχε κινητικότητα ή μπορούσε να περπατήσει σαν άνθρωπος, αλλά μπορούσε να τροφοδοτηθεί από το ίδιο το φυτό.

Πώς μπορείτε να μεταφράσετε τα ηλεκτρικά σήματα του φυτού σε κίνηση;

Τα φυτά ανταποκρίνονται σε πολλούς περιβαλλοντικούς παράγοντες. Το πρωί, για παράδειγμα, τα φυτά προσπαθούν να προσανατολιστούν προς τον ήλιο προς την ανατολή. Καθώς ο ήλιος συνεχίζει να κινείται όλη την ημέρα, αναπροσανατολίζονται περισσότερο για να λάβουν το μέγιστο ηλιακό φως. Έτσι, ανταποκρίνονται σε πράγματα όπως οι συνθήκες φωτός, οι αλλαγές της βαρύτητας, οι ακαθαρσίες στο έδαφος και τα έντομα που προσπαθούν να φάνε τα φύλλα τους. Όταν συμβεί αυτό, το φυτό εσωτερικά προσπαθεί να επικοινωνήσει με τα άλλα όργανά του. Αυτή η επικοινωνία είναι ένα ηλεκτρικό σήμα. Στην πραγματικότητα είναι ένα βιοηλεκτροχημικό σήμα.

Με το Elowan, τοποθέτησα κυκλώματα στο εργοστάσιο για να διαβάσω αυτά τα σήματα και μπόρεσα να τα διαβάσω αγγίζοντας απλώς το φυτό ή αλλάζοντας το περιβάλλον του. Ανακάλυψα ότι τα σήματα του ήταν πραγματικά καθαρά όταν άλλαξα τις συνθήκες φωτισμού του. Για αυτό το ρομπότ, έχω ρυθμισμένους λαμπτήρες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, τους οποίους ανάβω και σβήνω. Κατά τη μετάβαση, το σήμα παράγεται και αυτό το σήμα ταξιδεύει στο ρομπότ για να ενεργοποιήσει το ρομπότ να κινηθεί αριστερά και δεξιά.

Η ιδέα σας λοιπόν είναι να χρησιμοποιήσετε την ενσωματωμένη φυσιολογία του φυτού ως ένα είδος συστήματος φυσικού κυκλώματος. Και θέλετε να αντικαταστήσετε τα τεχνητά κυκλώματα με φυσικά.

Σε ένα ευρύτερο επίπεδο, αυτό προσπάθησα να επικοινωνήσω εδώ. Όμως, ως σχεδιαστής αλληλεπίδρασης, επικεντρώνομαι στο πώς λειτουργούν οι αλληλεπιδράσεις [μεταξύ ανθρώπων και μηχανών] αυτή τη στιγμή.

Δύο πράγματα συμβαίνουν όταν χρησιμοποιούμε ψηφιακές συσκευές — ανίχνευση και εμφάνιση. Όταν καθόμαστε μπροστά από έναν υπολογιστή, ο υπολογιστής σχεδόν προσπαθεί να αντιληφθεί τι θέλω να κάνω και προσπαθεί να παρέχει μια έξοδο με βάση αυτό. Στη συνέχεια, υπάρχει η οθόνη, η οποία εμφανίζεται ως διεπαφές που βλέπουμε στον ψηφιακό κόσμο. Δημιουργούμε αυτές τις τεχνητές ηλεκτρονικές συσκευές για ανίχνευση και εμφάνιση, αλλά τα φυτά έχουν ήδη τέτοιες δυνατότητες.

Τα φυτά αυτοτροφοδοτούνται, αυτοαναγεννώνται και αυτοκατασκευάζονται. Κινούνται και αλλάζουν χρώμα. Τα φύλλα ανοίγουν και κλείνουν και μεγαλώνουν. Μπορούν να χρησιμεύσουν ως έμπνευση για τα ηλεκτρονικά μας. Τα φυτά μπορεί να είναι το καλύτερο είδος ηλεκτρονικών συσκευών που έχουμε ήδη στο περιβάλλον, πράγματα που μπορούμε να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε μόνο τεχνητά. Αφού δεν μπορέσαμε να τα ξαναδημιουργήσουμε, γιατί να μην ευθυγραμμίσουμε απλώς τα σχέδια με τη φύση; Νομίζω ότι το μέλλον του σχεδιασμού αλληλεπίδρασης θα βάλει τις διεπαφές μέσα στην ίδια τη φύση.

Ποια είναι μερικά από τα σαφή πλεονεκτήματα που βλέπετε από την ύπαρξη μιας υβριδικής συσκευής και όχι αποκλειστικά συνθετικών;

Λοιπόν, αυτή η διαδικασία υβριδισμού με τη φύση θα ήταν μια αλλαγή παραδείγματος που θα μας οδηγούσε να σκεφτούμε πώς σχεδιάζουμε μελλοντικές συσκευές. Για παράδειγμα, τα φυτά απορροφούν συνεχώς νερό, όπως οι μικροί κινητήρες στο περιβάλλον. Τα φυτά ανοίγουν και κλείνουν, λειτουργώντας σαν οθόνη. Αν εξετάσουμε αυτές τις δυνατότητες, μπορούμε να αρχίσουμε να χρησιμοποιούμε κάποιες από αυτές και να τις μεταμορφώνουμε με ηλεκτρονικές λειτουργίες, ώστε να μην χρειάζεται να σχεδιάζουμε πραγματικά πράγματα από την αρχή.

Το δεύτερο όφελος είναι ότι στην εποχή του IOT και των έξυπνων περιβαλλόντων, τείνουμε να βάζουμε αισθητήρες παντού, αλλά δεν θα είναι δυνατό να χτίσουμε τα πάντα αποτελεσματικά με την κλίμακα που σκεφτόμαστε το μέλλον. Και αν σχεδιάσουμε τα πάντα τεχνητά, μπορεί να βάλουμε πράγματα στο περιβάλλον που επίσης καταστρέφουν το περιβάλλον, επειδή είναι όλα φτιαγμένα από πυρίτιο ή διανοητικά. Πώς λοιπόν αυξάνουμε την κλίμακα; Τα φυτά μπορεί να μας βοηθήσουν να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση.

Όπως το βλέπω εγώ, αν ευθυγραμμιστούμε με αυτές τις φυσικές δυνατότητες, μπορούμε να προσπαθήσουμε να συγκλίνουμε με τη φύση. Αυτό το ονομάζω συγκλίνουσα σχεδίαση. Αυτή τη στιγμή, οι περιβαλλοντικές μας πρωτοβουλίες είναι πάντα στο πίσω μέρος. Λέμε, "Εντάξει, τώρα που καταστρέψαμε αυτό το μέρος του περιβάλλοντος, πώς θα το διορθώσουμε τώρα;" Υβριδίζοντας με τη φύση και φτιάχνοντας cyborgs δεν θα είμαστε παθητικοί στις προσπάθειές μας. Μπορούμε να είμαστε ενεργοί και να ευθυγραμμίσουμε την τεχνολογική μας ανάπτυξη με την ίδια τη φύση.

Τι είδους συσκευές και σχέδια υποδομής οραματίζεστε για αυτό το υβριδοποιημένο μέλλον;

Το τρέχον έργο μου ονομάζεται Cyborg Botany. Αυτήν τη στιγμή, χρησιμοποιούμε φυτά κυρίως ως καλλιέργειες τροφίμων, αλλά τα φυτά σε ορισμένους ασιατικούς πολιτισμούς χρησιμοποιούνται επίσης ως πράγματα όπως γέφυρες. Πηγαίνουν από τη μια πλευρά του ποταμού στην άλλη πλευρά και χρησιμοποιούνται ως αυτοαναπτυσσόμενη γέφυρα. Αυτή είναι μια εφαρμογή όπου μπορείτε να σκεφτείτε να δημιουργήσετε αρχιτεκτονική από ένα δέντρο. Ή σκεφτείτε τον φυσικό κινητήρα που ανέφερα. Τα φυτά θα μπορούσαν να γίνουν πλατφόρμες παρακολούθησης όπου θα μπορούσαν να παρακολουθούν την ποιότητα του νερού, την τοξικότητα ή τη ρύπανση και τότε δεν χρειάζεται να αναπτύξουμε τεχνητούς αισθητήρες.

Άλλες εφαρμογές θα μπορούσαν να συνδεθούν με τον ψηφιακό κόσμο. Αυτήν τη στιγμή εργάζομαι σε ένα φυτό που μπορεί να ελεγχθεί με λογισμικό, οπότε κάνετε κλικ στα φύλλα του φυτού και τα φύλλα κλείνουν. Αυτό γίνεται ένα είδος αμφίδρομης επικοινωνίας μεταξύ της εγκατάστασης και του υπολογιστή. Το φύλλο λειτουργεί σαν οθόνη.

Ως ζωντανοί οργανισμοί, τα φυτά έχουν το δικό τους συμφέρον και δεν ακολουθούν πάντα τους κανόνες που θέτουμε για αυτά. Για παράδειγμα, οι ρίζες των δέντρων αναπτύσσονται μέσα από το σκυρόδεμα ή οι θάμνοι αναπτύσσονται σε υδρορροές. Έτσι, μπορεί να είναι στην πραγματικότητα πιο δύσκολη η φροντίδα τους από τις ανθρωπογενείς συσκευές. Τι είδους προκλήσεις αντιμετωπίζετε με τα φυτά cyborg που δεν θα αντιμετωπίσουν με συνθετικές συσκευές;

Υπάρχουν δύο αρχές που έχω σε αυτό το έργο που μπορούν να κάνουν τα πράγματα δύσκολα. Το ένα είναι ότι το φυτό δεν πρέπει να βλάπτεται και το άλλο είναι ότι δεν πρέπει να βλάπτεται το περιβάλλον. Για παράδειγμα, αν καλλιεργώ κάτι μέσα στο φυτό ή αν κάνω κάτι στο περιβάλλον, δεν θα πρέπει να βλάψει ένα ζώο που μπορεί να έρθει γύρω και να το φάει.

Μπορεί επίσης να είναι δύσκολο να μελετήσετε τις ικανότητες και να ερμηνεύσετε τι σημαίνουν. Όταν ακούω τα ηλεκτρικά σήματα του φυτού, πρέπει να μπορώ να πω ότι ένα σήμα συνέβη επειδή άναψε το φως και ένα άλλο σήμα έγινε επειδή έβαλα κάτι στο χώμα. Με βάση αυτές τις διακριτικές ερμηνείες, είμαι σε θέση να μελετήσω πραγματικά ένα σύστημα φυτών και να καταλάβω αν αυτό είναι το σωστό είδος συστήματος που πρέπει να χρησιμοποιήσω για την εφαρμογή μου.

Προφανώς εκτιμάς τα φυτά. Είμαι περίεργος αν πιστεύετε ότι τα φυτά έχουν δύναμη και αν μπορούν να νιώσουν ευχαρίστηση και πόνο;

Είναι πολύ σημαντικό να αναφέρουμε ότι τα φυτά δεν έχουν νεύρα που έχουν οι άνθρωποι. Τα φυτά δεν έχουν συναισθήματα αλλά έχουν εξελικτικά σήματα. Είναι συστήματα σε κάποιο επίπεδο. Προσπαθώ να κάνω ερμηνείες αυτών των εξελικτικών σημάτων, αλλά δεν είναι συναισθηματικά σήματα. Είναι απλώς απαντήσεις στο περιβάλλον. Αλλά στο τέλος της ημέρας είναι ακόμα ζωντανά συστήματα. Μέσω του Elowan, ενισχύω αυτό που το φυτό θέλει ήδη να κάνει.

Συστάσεις των συντακτών

• Γνωρίστε τον καλλιτέχνη του MIT που χτίζει με μύκητες και ζωγραφίζει με σμήνη drones
• Η Climeworks θέλει να καθαρίσει την ατμόσφαιρα με ένα στόλο κενού μεγέθους κτιρίου
• Ζούμε σε προσομοίωση; Αυτός ο επιστήμονας του MIT λέει ότι είναι πιο πιθανό παρά όχι