Xenobot - minirobotti

Yhdysvaltalaiset tutkijat kertoivat rakentaneensa eläviä robotteja, eräänlaisia uusia elämänmuotoja. Vermontin yliopiston ja Tuftsin yliopiston yhteistyönä syntyneet robotit ovat hyvin pieniä, alle millimetrin kokoluokkaa.

Niiden rakennusaineena on käytetty afrikankynsisammakon (Xenopus laevis) alkion soluja. Robotit on nimetty sammakon mukaan ksenoboteiksi, englanniksi xenobot.

Itsenäisesti liikkuvilla kseno­boteilla ei ole varsinaista aineenvaihduntaa eivätkä ne tarvitse elinkaarensa aikana ravintoa. Ne elävät muutamia päiviä.

Vahingoittuessaan ksenobotit kykenevät korjaamaan itsensä.

Ksenobotit eivät lisäänny itsenäisesti, vaan niiden valmistaminen soluista vaatii käsityötä.

Ihminen ei kuitenkaan suunnittele ksenobottien rakennetta, vaan oppiva algoritmi eli laskenteohjelma. Se pyrkii itsenäisesti kehittämään ksenobotteja määrättyyn suuntaan, matkimalla evoluutiota.

Algoritmi suunnittelee ksenobotin supistuvista ja staattisista kuutioista. Myöhemmin malli rakennetaan elävistä soluista. Supistelevat palikat tehdään sammakon alkion sydänsoluista ja staattiset ihosoluista. 

Ksenobottien toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen. 

Supistelevat sydänsolut toimivat niiden moottoreina. Staattiset ihosolut muodostavat muun rakenteen, jota liike ohjaa. Ksenobottien suunnittelusta vastaava algoritmi yhdistelee tyypillisesti 500–1 000 iho- ja sydänsolua eri muodostelmiin ja katsoo samalla, miten ne liikkuvat.

Hermostoa ksenoboteilla ei ole. Virtansa ne saavat alkioiden tapaan sisäisestä energiavarastosta, joiden avulla ne elävät tyypillisesti muutamia päiviä. 

Varaston tyhjentyessä ksenobotit kuolevat ja hajoavat samalla lailla kuin kuolleet solut yleensäkin.

Käytännössä ne ovat soluista rakennettuja malleja, joilla algoritmin luomien rakenteiden toimivuutta voidaan testata todellisuudessa. Sammakon alkioiden tapaan ne elävät vain nesteessä.

Ksenobottien pieni koko voi mahdollistaa niiden käytön myös elimistön sisällä. Kseno­botit voivat esimerkiksi puhdistaa verisuonia tai kuljettaa lääkkeitä oikeisiin paikkoihin. Soluista koostuvina ksenobotit ensinnäkin poistuisivat hajottuaan aineenvaihdunnan mukana.

Toisekseen, tutkijat uskovat, että algoritmi löytää ihmistä tehokkaammin parhaat rakenteet.

”Ainakaan minä en tiedä, minkä muotoinen ksenobotti olisi paras suoniston puhdistaja. Mutta algoritmi voi kokeilla miljoonia erilaisia ja valita niistä parhaat”, kertoi The New York Times.