Кушать подано

Английские ученые построили робота, удовлетворяющего свои потребности в электрической энергии за счет переработки биоматериалов. EcoBot "питается" мухами, и это только начало!

С подачи агентства Reuters, регулярно потчующего жадную до сенсаций публику любопытными новостями с передовой фронта высоких технологий, в англоязычной популярной прессе идёт сейчас обсуждение забавной разработки британских учёных: робота EcoBot, который поддерживает свою жизнедеятельность за счёт... потребления мух. Проект кажется ещё отвратительнее, когда читателю сообщают об использовании в конструкции канализационных стоков для привлечения насекомых запахом. Но не торопитесь с выводами. И мухи, и отходы жизнедеятельности человека - вовсе не попытка эпатажа. Цель, которую преследуют британские роботехники, спроектировавшие и построившие EcoBot, заслуживает, как минимум, уважения и пристального внимания. Впрочем, прежде логично будет обратиться к истории.

О роботах - искусственных помощниках - человек грезит с незапамятных времён. Документальным свидетельством могут служить мифы Древней Греции и Рима: Гефест, он же Вулкан, творивший механических трудяг, своей божественной волей воплощал мечту древних о существах, которым неведомы страх и усталость. Но прошли сотни лет, прежде чем человек всерьёз взялся за решение этой задачи (в XV веке Леонардо Да Винчи чертит своего механического рыцаря) и ещё сотни, прежде чем было придумано само слово "робот" (1920 год, Карел Чапек). Фантасты успели сформулировать законы роботехники (Айзек Азимов, середина XX века) и разработать робониву (роботы-друзья и роботы-враги, роботы-первопроходцы и роботы-лентяи), инженеры воплотили в металле и кремнии бесчисленное множество промышленных автоматов. И только после всего этого роботы смогли наконец сделать свой первый самостоятельный шаг.

Самостоятельность (или автономность) ставится в роботехнике превыше всего. Специалисты различают два так называемых порога автономности (иногда их называют уровнями, иногда степенями, при неизменной сути), вычислительный и энергетический. Механика, которую обыватели считают самой сложной частью конструкции любого робота, на самом деле никогда не была проблемой. Большую часть времени свободу действий пионеров роботехники сковывала невозможность наделить искусственное существо интеллектуальной самостоятельностью, что и назвали вычислительным порогом автономности. Искусственный интеллект до сих пор не создан, но, по большому счёту, роботам он и не нужен, достаточно гибкой программы управления. К настоящему моменту достижения электроники позволили преодолеть вычислительный порог, о чём можно судить по появлению коммерчески успешных бытовых роботов (развлекательный Aibo, робопылесос Roomba и др.).

Однако второй порог все ещё не предолён. Все без исключения электромеханические создания, претендующие на право называться роботами, фатально зависимы от человека и сформировавшейся вокруг нас инфраструктуры. Они не способны сами удовлетворять свои потребности в энергопитании. В лучшем случае (Aibo) такие роботы могут подключиться к электросети для зарядки аккумуляторов, в худшем заботиться об этом приходится их владельцу. Решение проблемы энергетической автономности будет означать начало новой революции в роботехнике. И уже знакомый вам EcoBot считается в этом отношении весьма перспективной разработкой.

На самом деле EcoBot, сконструированный исследователями из Бристоля (University of West England), существует уже во втором поколении. Главная особенность роботов этого экспериментального семейства - наличие батареи микробных топливных элементов. Это биоэлектрохимический преобразователь, конвертирующий энергию биохимических процессов в электрическую. Расходным материалом служит органический субстрат или, если так больше нравится, биомасса, получаемая в результате переработки бактериями помещённых в особый контейнер насекомых. В EcoBot в качестве бактериальной культуры использовалась кишечная палочка, в EcoBot II - культура анаэробных микроорганизмов, выделенная из органической слизи, скапливающейся в канализационных отстойниках. Последний вариант обеспечивает десятикратное превосходство в производительности. Электрической энергии, полученной буквально из мух (пока загружаемых в топливные элементы вручную), EcoBot II хватает на поддержание связи по беспроводному каналу. И, как уверяют создатели, их детище - первый и единственный в мире робот на биохимической тяге, способный на такое.

Конечно, использование биохимии - не единственный вариант решения задачи энергетической автономности (достаточно вспомнить о солнечных батареях). Но и учёные, и фантасты не зря питают к идее превращения биоматериалов в электрическую энергию особо тёплое отношение: ведь сама природа наделила большинство своих творений и человека, в том числе, биохимическими реакторами. Повторить природу и превзойти её - может, в этом и ключ от дверей в золотой век роботов?