Wir haben eine elektrochemische Elektrode für stabile Konnektivität zur myzelialen Struktur und einen Kommunikations-Stack zur Übertragung und Auswertung von Signalen durch lebende Pilznetzwerke entwickelt.
Gegenstand dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer elektrochemischen Elektrode für eine stabile, profilierte Konnektivität zur myzelialen Struktur sowie eines Kommunikations-Stacks zur Übertragung und Auswertung der gewonnenen Signale.
Als ersten Schritt entwarfen und fertigten wir eine Elektrode, die für den Kontakt mit der Pilz-Myzelmasse geeignet ist. Die Konstruktion umfasst Leiter aus inertem Material (mit Kohlenstoffnanoröhren), die wir behutsam in ein Substrat mit aktiv wachsendem Pilzmyzel einführten. Wichtig war, einen möglichst guten Kontakt zwischen Elektrode und Myzelfäden sicherzustellen, gleichzeitig die biologische Struktur möglichst wenig zu schädigen und Signalstabilität zu gewährleisten. Aufgrund vorangegangener Studien achteten wir auch auf Einführtiefe, Elektrodenabstand und Substratfeuchte, da die elektrische Leitfähigkeit des Myzels stark mit der Feuchte variiert.
Nach Implantation der Elektroden in das gewählte Myzelsubstrat (z. B. auf lignocellulosehaltigem Medium) führten wir erste Messungen elektrischer Potenziale und Stimulus-Reaktionen durch. Bei bestimmten externen Impulsen (Feuchteänderung, Wasserzugabe, mechanischer Kontakt) reagiert das Myzel mit Spannungsänderungen oder Pulsen — im Einklang mit Forschung, die zeigt, dass lebendes Myzel auf physikalische und chemische Reize elektrisch reagiert. Wir arbeiten intensiv an der Interpretation dieser Signale und ihrer Nutzung zum Verständnis elektrochemischer Prozesse in biologischen Myzelstrukturen und verbundenen Organismen (z. B. Pflanzen).
Ein kritischer Schritt war die Datenübertragung. Wir definierten ein einfaches Datenprotokoll — eine Folge binärer Impulse sowie eine Sequenz analoger Signal-Amplituden — die ein Generator über die Elektrode in das Myzel einspeist, während die zweite Elektrode am Ausgang das Ausgangssignal aufnimmt.
Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Übertragungssicherheit: wir mussten Impulsbreite und Reichweite, Elektrodenabstand und Substratfeuchte optimieren und Triggerbedingungen überwachen (z. B. ob das Myzel zu trocken ist). Über einer bestimmten Trocknungsschwelle nimmt die elektrische Aktivität deutlich ab und die Übertragung wird unzuverlässig.
Abschließend lässt sich sagen, dass wir erfolgreich eine Elektrode entwickelt haben, mit der wir uns an das Myzel von Mykorrhiza-Pilzen anschließen und es als ein experimentelles Datenmedium nutzen konnten. Die Übertragung war zwar nicht hochbitratig, und es bleiben technische Herausforderungen — Stabilität, Skalierbarkeit, Robustheit im Außeneinsatz —, aber unser Experiment zeigt einen vielversprechenden Weg zur „elektronischen” Interaktion mit biologischen Pilznetzwerken. In Zukunft könnte dieser Ansatz zu integrierten Biosensorsystemen führen, die Pflanzen- oder Bodenzustand überwachen, oder zu anderen künstlichen bioelektrischen Netzwerken auf Myzelbasis.
Wir werden den Artikel weiter ergänzen.
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