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Nov 14, 2023

Wissenschaftler erschaffen eine lebende Smartwatch mit Schleimpilzantrieb

Von Cassandra Belek

Von Cassandra Belek

13. Dezember 2022

Geräte wie Mobiltelefone, Laptops und Smartwatches sind für die meisten Menschen ständige Begleiter und verbringen Tag und Nacht in der Tasche, am Handgelenk oder auf andere Weise griffbereit.

Wenn diese Technologien jedoch ausfallen oder ein neueres Modell in den Handel kommt, werfen viele Menschen ihr Gerät schnell weg oder ersetzen es, ohne darüber nachzudenken. Diese Wegwerfbarkeit führt zu einem steigenden Aufkommen an Elektroschrott – der am schnellsten wachsenden Abfallkategorie, bei der jedes Jahr 40 Millionen Tonnen anfallen.

Die Wissenschaftler Jasmine Lu und Pedro Lopes von der University of Chicago fragten sich, ob sie diese launische Beziehung ändern könnten, indem sie Geräte zum Leben erweckten – im wahrsten Sinne des Wortes.

Mithilfe des elektrisch leitfähigen einzelligen Organismus namens „Schleimpilz“ haben die Forscher eine Uhr entwickelt, die nur dann funktioniert, wenn der Organismus gesund ist und der Benutzer ihn mit Nahrung und Pflege versorgen muss.

Anschließend testeten sie, wie sich dieses lebende Gerät auf die Einstellung seines Trägers zur Technologie auswirkte und den üblichen einseitigen Service in eine für beide Seiten vorteilhafte Partnerschaft verwandelte.

„Die Menschen wurden gezwungen, auf viele wirklich interessante Arten über ihre Beziehung zu Geräten nachzudenken“, sagte Lu, ein Doktorand im vierten Jahr an der Asst. Prof. Pedro Lopes‘ Labor für Mensch-Computer-Integration. „Als sie über ihre Erfahrungen mit normalen Smartwatches, Fitbits oder anderen tragbaren Geräten sprachen, sagten die Leute, sie hätten es nur für einen bestimmten Zweck verwendet. Und mit diesem Gerät fühlte es sich eher wie eine bidirektionale Beziehung an, weil sie sich darum kümmern mussten. Sie Außerdem hatten sie eine Art Bindung dazu, weil es lebendig ist, und sie hatten das Gefühl, sie könnten es nicht wegwerfen oder einfach in den Schrank legen.“

Die Uhren wurden von Lu entworfen und gebaut, um die Zeit anzuzeigen und die Herzfrequenz des Trägers zu messen. Die zweite Funktion hängt jedoch von der Gesundheit und den einzigartigen Eigenschaften von Physarum polycephalum ab, einer Schleimpilzart, die wegen ihres schnellen Wachstums, ihrer Widerstandsfähigkeit und ihrer merkwürdigen Fähigkeit, Labyrinthe zu lösen, manchmal auch „der Klecks“ genannt wird.

Der Organismus wird in einem Gehäuse auf der Uhr platziert und der Benutzer muss ihn regelmäßig mit einer Mischung aus Wasser und Hafer füttern, um sein Wachstum anzuregen. Wenn der Schleimpilz die andere Seite des Gehäuses erreicht, bildet er einen Stromkreis, der die Herzfrequenzmesserfunktion aktiviert. Der Organismus kann auch in einen Ruhezustand verfallen, wenn er nicht gefüttert wird, was eine Wiederbelebung Tage, Monate oder sogar Jahre später ermöglicht.

„Viele Forschungen zur Mensch-Computer-Interaktion zielen darauf ab, Dinge benutzerfreundlicher und schneller zu machen“, sagte Lopes. „Aber Jasmine war der Meinung, dass es mehr Reibung geben sollte; man sollte sich um das Tier kümmern und es jeden Tag füttern, damit man einfach nur darüber nachdenken muss. Es ist also wie ein halbes Kunstwerk und ein halber Forschungsbericht.“

Nachdem die Uhren gebaut waren, führten Lu und Lopes eine Studie mit fünf Teilnehmern durch, die die Uhr zwei Wochen lang trugen. In der ersten Woche kümmerten sich die Nutzer um den Schleimpilz, bis die Herzfrequenzüberwachung aktiviert wurde. In der zweiten Woche forderten die Forscher die Teilnehmer dann auf, die Ernährung des Organismus einzustellen, was dazu führte, dass er austrocknete und die Herzfrequenzfunktion störte. Während der gesamten Studie schrieben die Teilnehmer in Tagebüchern über ihre Gefühle gegenüber dem Gerät und beantworteten Interviewfragen.

Die Forscher fanden ein hohes Maß an Bindung an die Uhr, wobei einige Benutzer sagten, sie fühle sich wie ein Haustier an – sie gaben ihr sogar einen Namen oder überließen ihrem Partner die Verantwortung für die Fütterung, wenn sie krank wurden.

Die Probanden sagten, dass die Verbindung bedeutungsvoller sei als bei virtuellen Haustieren wie Tamagotchis oder Die Sims, die nach dem Tod beiläufig zurückgesetzt werden können. Noch überraschender war die emotionale Reaktion, als den Studienteilnehmern gesagt wurde, sie sollten den Organismus vernachlässigen und dabei Schuldgefühle oder sogar Trauer zum Ausdruck bringen.

„Die Leute waren schockiert; fast alle sagten: ‚Wirklich? Ich muss das tun?‘“, sagte Lopes. „Es gab sehr menschliche Reaktionen. Einige Leute waren traurig, andere hatten wirklich das Gefühl, dass die Verbindung unterbrochen wurde.“

Lu präsentierte das Papier und eine Demonstration der Uhr auf dem ACM Symposium on User Interface Software and Technology 2022, einer der wichtigsten Konferenzen zur Mensch-Computer-Interaktion. Sie hofft, dass die Forschung nicht nur zu kreativen neuen Geräten inspiriert, die mit Schleimpilzenergie betrieben werden, sondern auch Designer dazu anregt, Technologien zu entwickeln, die Bindung und gegenseitigen Nutzen wecken, damit sich Geräte weniger wie Wegwerfwerkzeuge, sondern mehr wie Partner anfühlen.

„Mit unseren Geräten können wir viele verschiedene Formen der Pflege durchführen, zum Beispiel sie reinigen und pflegen oder sie reparieren, wenn sie kaputt sind“, sagte Lu. „Aber bei der heutigen Gestaltung von Verbrauchergeräten stehen diese Aspekte der Pflege bei vielen Aspekten weniger im Fokus oder werden unzugänglich gemacht; sie sind so konzipiert, dass man sie wegwirft, anstatt sich mehr mit ihnen zu beschäftigen. Ich denke also definitiv, dass es einen gibt.“ Design-Tipp, sich auf diesen Aspekt der Gerätepflege zu konzentrieren, anstatt sie nur zu verbrauchen.“

– Adaptiert aus einem Artikel des UChicago Department of Computer Science.

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