Elowan je kyborgská rastlina, ktorá sa môže pohybovať smerom k svetlu

Málo napovedá, čo prinesie budúcnosť technológií. Lietajúce autá, o ktorých sa kedysi myslelo, že sú istotou 20. storočia, sa sotva dostali zo zeme. Facebook, kedysi nástroj na hodnotenie vysokoškolských spolupracovníkov, sa stal jednou z najväčších hrozieb demokracie. A kto iný ako Jeff Bezos by si myslel, že online predaj kníh sa môže zmeniť na 150 miliárd dolárov?

Takže to neznie tak šialene, keď Harpreet Sareen, dizajnérka z Massachusettského technologického mediálneho laboratória, hovorí, že naše mestá môžu byť niekedy plné hybridov rastlín a robotov. Ako moderný doktor Frankenstein – alebo, uh, Plantenstein? — jeho víziou je dať rastlinám nový druh života.

Zadajte Elowan, kybernetický závod, ktorý tento mesiac predstavil Sareen a jeho tím. Priviazaný niekoľkými drôtmi a striebornými elektródami sa hybrid rastlina-robot pohybuje v reakcii na svetelné požiadavky rastliny. Keď na jej listy zasvieti svetlo, rastlina vyvolá bioelektrochemické signály, ktoré elektródy detegujú a prenesú na kolesového robota pod ním. Robot sa potom pohne smerom k svetlu.

Elowan je viac než len rastlina na kolesách. Sareen a jeho kolegovia tvrdia, že ich projekt je príkladom čiastočne organických a čiastočne umelých entít, ktoré sa môžu v budúcnosti stať bežnejšími. Mnohé z funkcií, ktoré nájdeme v elektronike – napríklad schopnosť vnímať okolie a zobrazovať údaje – existovali najskôr v prírode. A v prírodnom svete sú často efektívnejšie a odolnejšie, menej náchylné na opotrebovanie, roztrhnutie a poškodenie životného prostredia. Vedci dúfajú, že identifikáciou a interpretáciou spôsobu fungovania rastlín ich premenia na biohybridy, ktoré poháňajú, monitorujú a zbližujú sa s ich technologickým prostredím.

Toto nie je prvé partnerstvo medzi rastlinami a robotmi, s ktorým sme sa stretli. Vytvoril výkonný riaditeľ spoločnosti Vincross Sun Tianqi robot, ktorého úlohou je udržať sukulentov nažive monitorovaním svojho okolia. Ale Elowan môže byť najzaujímavejší. Posúva partnerstvo o krok ďalej priamym prepojením závodu so strojom.

Hovorili sme so Sareen o jeho projekte a jeho vízii sveta kybernetických rastlín. Tento rozhovor bol kvôli prehľadnosti upravený a skrátený.

Digitálne trendy: Čo vás ako prvé motivovalo postaviť kyborgskú továreň?

Harpreet Sareen: Zaujímali ma dva aspekty výskumu prírody. Jedným z nich je spôsob, akým študujeme schopnosti v prírode napájať naše budúce nové interakčné zariadenia. Práve teraz všetko staviame z umelého sveta. Je to veľmi priemyselný spôsob myslenia. Všetko navrhujeme umelo od základov.

Vo svojom výskume som našiel veľa schopností, ktoré môžeme využiť v prirodzenom svete. Napríklad rastliny majú v sebe elektrické signály, ktoré sú podobné umelým obvodom. To ma inšpirovalo k premýšľaniu o nových schopnostiach. Chcel som teda ukázať, aké by to bolo, keby rastlina mala mobilitu alebo by mohla chodiť ako človek, ale mohla by byť poháňaná samotnou rastlinou.

Ako dokážete premeniť elektrické signály rastliny na pohyb?

Rastliny reagujú na množstvo faktorov prostredia. Ráno sa napríklad rastliny snažia orientovať smerom k slnku na východ. Keď sa slnko počas dňa pohybuje, viac sa preorientujú, aby získali maximum slnečného svetla. Takže reagujú na veci, ako sú svetelné podmienky, zmeny gravitácie, nečistoty v pôde a hmyz, ktorý sa snaží zjesť ich listy. Keď sa to stane, rastlina sa vnútorne snaží komunikovať so svojimi ostatnými orgánmi. Táto komunikácia je elektrický signál. Je to vlastne bioelektrochemický signál.

S Elowanom som umiestnil obvody na rastlinu na čítanie týchto signálov a dokázal som ich prečítať jednoduchým dotykom rastliny alebo zmenou jej prostredia. Zistil som, že jeho signály sú naozaj jasné, keď som zmenil jeho svetelné podmienky. Pri tejto robote mám v oboch smeroch nastavené lampy, ktoré zapínam a vypínam. Počas prechodu sa vytvorí signál a tento signál sa dostane k robotovi, aby spustil pohyb robota doľava a doprava.

Vašou myšlienkou je potom použiť zabudovanú fyziológiu rastliny ako akýsi systém prirodzeného okruhu. A chcete nahradiť umelé okruhy prírodnými.

Na širšej úrovni som sa tu snažil komunikovať. Ale ako dizajnér interakcií sa zameriavam na to, ako fungujú interakcie [medzi ľuďmi a strojmi] práve teraz.

Keď používame digitálne zariadenia, dejú sa dve veci – snímanie a zobrazovanie. Keď sedíme pred počítačom, počítač sa takmer snaží vycítiť, čo chcem urobiť, a na základe toho sa snaží poskytnúť výstup. Potom je tu displej, ktorý vychádza ako rozhrania, ktoré vidíme v digitálnom svete. Vytvárame tieto umelé elektronické zariadenia na snímanie a zobrazovanie, ale rastliny už takéto schopnosti majú.

Rastliny sú samopoháňané, samoregeneračné a samy sa vyrábajú. Pohybujú sa a menia farbu. Listy sa otvárajú a zatvárajú a rastú. Môžu slúžiť ako inšpirácia pre našu elektroniku. Rastliny môžu byť tým najlepším druhom elektroniky, aký už v životnom prostredí máme, veci, ktoré sa môžeme snažiť vytvoriť iba umelo. Keďže sme ich nedokázali znovu vytvoriť, prečo jednoducho nezladiť dizajn s prírodou? Myslím si, že budúcnosť interakčného dizajnu vloží rozhrania do samotnej prírody.

Aké sú niektoré z jasných výhod, ktoré vidíte z hybridného zariadenia namiesto výlučne syntetického?

Tento proces hybridizácie s prírodou by bol posunom paradigmy, ktorý by nás viedol k zamysleniu nad tým, ako navrhujeme budúce zariadenia. Napríklad rastliny nepretržite absorbujú vodu ako malé motory v prostredí. Rastliny sa otvárajú a zatvárajú, fungujú ako displej. Ak sa pozrieme na tieto možnosti, môžeme niektoré z nich začať používať a premeniť ich na elektronické funkcie, takže nemusíme veci skutočne navrhovať od základov.

Druhou výhodou je, že v ére IOT a inteligentných prostredí máme tendenciu umiestňovať senzory všade, ale nebude možné postaviť všetko efektívne v rozsahu, o ktorom uvažujeme budúcnosť. A ak všetko navrhneme umelo, mohli by sme dať do prostredia veci, ktoré tiež ničia životné prostredie, pretože sú všetky vyrobené z kremíka alebo mentálneho. Ako sa teda zväčšujeme? Rastliny nám môžu pomôcť odpovedať na túto otázku.

Ako to vidím ja, ak sa zosúladíme s týmito prirodzenými schopnosťami, môžeme sa pokúsiť byť v súlade s prírodou. Hovorím tomu konvergentný dizajn. Práve teraz sú naše environmentálne iniciatívy vždy na zadnej nohe. Hovoríme: "Dobre, teraz, keď sme zničili túto časť prostredia, ako to teraz napravíme?" Hybridizáciou s prírodou a vytváraním kyborgov nebudeme v našom úsilí pasívni. Môžeme byť aktívni a zosúladiť svoj technologický rozvoj so samotnou prírodou.

Aký druh zariadení a návrhov infraštruktúry si predstavujete pre túto hybridnú budúcnosť?

Môj aktuálny projekt sa volá Cyborg Botany. Práve teraz používame rastliny hlavne ako potravinárske plodiny, ale rastliny v niektorých ázijských kultúrach sa používajú aj ako veci ako mosty. Prechádzajú z jednej strany rieky na druhú a využívajú sa ako samorastúci most. To je jedna aplikácia, kde si môžete myslieť, že vytvoríte architektúru zo stromu. Alebo si spomeňte na prirodzený motor, ktorý som spomínal. Rastliny by sa mohli stať monitorovacími platformami, kde by mohli monitorovať kvalitu vody, toxicitu alebo znečistenie, a potom nemusíme nasadzovať umelé senzory.

Ďalšie aplikácie by sa mohli pripojiť k digitálnemu svetu. Momentálne pracujem na rastline, ktorú je možné ovládať softvérom, takže kliknete na listy rastliny a listy sa zatvoria. To sa stáva druhom obojsmernej komunikácie medzi zariadením a počítačom. List pôsobí ako displej.

Ako živé organizmy majú rastliny svoj vlastný záujem a nie vždy dodržiavajú pravidlá, ktoré sme im stanovili. Napríklad korene stromov prerastajú betónom alebo kríky rastú v odkvapoch. Takže starostlivosť o ne môže byť v skutočnosti náročnejšia ako starostlivosť o zariadenia vyrobené človekom. Akým výzvam čelíte pri kyborgských rastlinách, ktorým by ste to nedokázali pri syntetických zariadeniach?

V tomto projekte mám dve zásady, ktoré môžu veci sťažiť. Jedným z nich je, že rastlina by nemala byť poškodená a druhá je, že by nemalo byť poškodené životné prostredie. Napríklad, ak niečo pestujem vo vnútri rastliny alebo ak niečo robím v prostredí, nemalo by to ublížiť zvieraťu, ktoré by mohlo prísť a zožrať ho.

Môže byť tiež náročné študovať schopnosti a interpretovať, čo znamenajú. Keď počúvam elektrické signály rastliny, musím byť schopný povedať, že jeden signál sa stal, pretože sa rozsvietilo svetlo, a ďalší signál, pretože som niečo dal do pôdy. Na základe týchto diskrétnych interpretácií som schopný skutočne študovať rastlinný systém a zistiť, či je to ten správny druh systému, ktorý môžem použiť pre moju aplikáciu.

Očividne si vážiš rastliny. Zaujímalo by ma, či si myslíte, že rastliny majú slobodu a či dokážu cítiť potešenie a bolesť?

Je veľmi dôležité spomenúť, že rastliny nemajú nervy ako ľudia. Rastliny nemajú emócie, ale majú evolučné signály. Sú to systémy na určitej úrovni. Snažím sa interpretovať tieto evolučné signály, ale nie sú to emocionálne signály. Sú to len reakcie na okolie. Ale na konci dňa sú to stále živé systémy. Prostredníctvom Elowana umocňujem to, čo rastlina už chce urobiť.

Odporúčania redaktorov

• Zoznámte sa s umelcom z MIT, ktorý stavia s hubami a maľuje rojmi dronov
• Climeworks chce vyčistiť atmosféru flotilou vysávačov veľkosti budovy
• Žijeme v simulácii? Tento vedec z MIT hovorí, že je to pravdepodobnejšie ako nie