Inteligentne rastline

Odnosi med ljudmi, rastlinami in stroji lahko pripomorejo k prenovi mest in urbanih naselij, v katerih živimo danes. Raziskovalci v okviru EU-projekta Horizont 2020 – Flora Robotica raziskujejo nove načine kumunikacije in nadzora rasti različnih rastlin, ki nam bodo omogočile danes še nepredstavljive možnosti. V projekt so vključani interdisciplinarni strokovnjaki s področij računalništva, robotike, zoologije, mehatronike, biologije in arhihekture iz štirih evropskih držav (Nemčija, Poljska, Avstrija in Danska). Te t. i. inteligentne rastline, ki so vodene preko različnih robotiziranih sistemov, bodo v prihodnosti bistveno poživele in na nek način trajnostno spremenile mestno arhihekturo. V prihodnosti bomo v sodobna mesta in urbana naselja implementirali skrbno izbrane zelene stene, novogradnje bodo iz žive biomase različnih rastlin, v mestnih središčih pa bo kar mrgolelo različnih živih dodatkov. 

Da pa bomo to dosegli, so se številni raziskovalci podali k razvoju biohibridnih skupnosti, narejenih na osnovi različnih senzorjev in robotiziranih delov pritrjenih na rastline. To omogoča, da lahko roboti, rastline in ljudje medsebojno kumunicirajo na višjem nivoju, kot smo to lahko počeli do sedaj. Eden od glavnih ciljev tega projekta je ustvariti kumunikacijsko omrežje med rastlinami, ljudmi in roboti. Raziskovalci so za ta namen razvili popolnoma nove komunikacijske kanale, ki lahko vplivajo na kratkoročno ali dolgoročno rast rastlin. To v praksi deluje tako, da npr. robot rastlini pove (jo stimulira), v katero stran naj raste, rastlina pa povratno kumunicira z robotom in mu pove, kaj za to potrebuje (vodo, svetlobo).

Tako roboti deljujejo kot neke vrste tolmači med rastlinami in ljudmi. Ta komunikacija lahko ljudem pomaga pri povsem novih načinih strukturiranja, načrtovanja in doseganja ciljne oblike rastlinske arhitekture. Raziskovalci so v okviru tega projekta prvič dobili informacijo o stanju rastline v realnem času, kar omogoča, da se odzovemo bistveno prej, kot smo to lahko počeli do sedaj. Po drugi strani pa lahko preko robotiziranih sistemov in različnih senzorjev komuniciramo z rastlino (prav tako v realnem času) in ji npr. povemo, da ne raste tako, kot smo si zamislili in se naj obrne oz. spremeni način rasti, kot smo si zamislili.

httpss://www.youtube.com/watch?v=e44dds1qvGM

Del robotizacije in s tem vplivanje na rast rastlin se že uporablja v robotiziranih rastlinjakih. V tem projektu pa so raziskovalci šli korak dlje, saj si želijo na rast vplivati konstantno in s tem ustvariti inovativne arhitekturne oblike, ki jih do danes še nismo videli – doživeli. Tako raziskovalci iz zgoraj omenjenih področij postajajo gradbeniki nove dobe, ki jo lahko imenujemo kar rastlinska arhitektura. Na tak način bodo rastline sposobne ustvariti od živega pohištva po naši meri do celih hiš.

Kombinacija velikega števila senzorjev omogoča kumunikacijo med roboti in rastlinami realno izvedljivo. Senzorji delujejo na podlagi trenutno razpoložljivih tehnologij, so pa raziskovalci razvili tudi nove tehnologije, kot sta npr. senzor za biomaso, ki meri šume elektromagnetnih polj, in senzor za transpiracijo, ki meri pretok vode in hranilnih snovi v rastlini.

Nekateri robotizirani sistemi so povsem statični, drugi pa se počasi premikajo in s tem dohajajo rast rastline. Premikajoči robotizirani sistemi, ki dohajajo rast rastline, imajo nalogo kontrolnih mehanizmov, za kar uporabljajo intezivne LED-luči in vibracijske motorje. Modra barva svetlobe se uporablja za »krmiljenje« fototropizma, kar omogoča, da se vrh rastline obrača, kamor želimo. Rdeča barva (med rdečim in infrardečim območjem) pa se uporablja za »krmiljenje« hitrosti rasti, z dovajanjem tega spektra svetlobe upočasnimo rast rastline. Vibracije motorjev se prav tako uporabljajo za omejevanje rasti, ampak le na specifičnih delih rastlin. Do sedaj so vse zgoraj omenjene stvari bile uspešno preizkušene na rastlinah: bamusa, banan, fižola in paradižnika.

Današnji blog je dokaz, da znanost in raziskovanje nimata meja, kar je nekaj čudovitega in nas dela večje in bolj uspešne. Seveda imam v mislih pozitivno raziskovanje, ki nam omogoča nadaljnji obstoj in pozitivno gledanje v prihodnost.

 

LP, Blaž