Thomas Engst
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Forscher arbeiten daran, KI und 3D-Druck effektiv zu nutzen, um die Pflanzenzucht zu revolutionieren und Lebensmittelpreise zu senken.

In den letzten Jahren haben sich viele Forschungsprozesse stetig weiterentwickelt, insbesondere durch den Einsatz von KI-Systemen, die beispiellose Möglichkeiten bieten. Diese Tools sind jedoch nicht nur auf hoch automatisierte Labore beschränkt; auch die Umweltanalyse könnte vom Einsatz Künstlicher Intelligenz profitieren. Besonders in Kombination mit dem 3D-Druck könnte dies die Zucht und Pflege von Nutzpflanzen erleichtern. Wissenschaftler verwenden einen Laser, um 3D-Modelle der oberirdischen Teile von Zuckerrübenpflanzen zu erstellen. Diese Modelle erfassen die wesentlichen Merkmale der Pflanzen und können die Phänotypisierung weitestgehend automatisieren, indem sichtbare Merkmale eines Organismus oder einer Zelle beschrieben und klassifiziert werden.

Das Team stellt alle Daten, Methoden und 3D-Druckdateien zur Verfügung, um die Technologie auch an anderen Orten zugänglich zu machen. Die moderne Pflanzenzucht ist datengetrieben und nutzt maschinelles Lernen sowie fortschrittliche Bildgebungstechnologien, um gewünschte Merkmale auszuwählen. Diese automatisierten Prozesse sollen die Effizienz und Präzision von Messungen verbessern, die bisher manuell von Landwirten durchgeführt wurden. Ein physisches 3D-Modell einer Pflanze als Referenz kann dabei hilfreich sein. Die Forscher entwickelten ein 3D-gedrucktes Modell einer Zuckerrübenpflanze mit dieser Anwendung im Sinn. Der Vorteil: Interessierte weltweit können die Druckdateien kostenlos herunterladen und verwenden, wodurch ähnliche Ansätze in der globalen Forschung unterstützt und ressourcenarme Gebiete gefördert werden.

Die Autoren nutzten erschwingliche LIDAR-Technologie, um präzise Daten für das Modell zu sammeln, das dann von einem kommerziellen 3D-Drucker erstellt wurde. Diese Technologie ist nicht auf Zuckerrüben beschränkt; sie kann auch auf andere Kulturen wie Reis oder afrikanische Grundnahrungsmittel angewendet werden. Die Kombination aus KI, 3D-Druck und Sensortechnologie könnte die Pflanzenzucht der Zukunft nachhaltig beeinflussen und dazu beitragen, die Weltbevölkerung mit gesunden Pflanzen zu versorgen.

Bevor jedoch neue Sorten gezüchtet werden, müssen wir unsere aktuellen Nahrungsmittel besser verstehen. Ein ausdruckbares 3D-Modell ermöglicht die kostengünstige Phänotypisierung auf Feldern, was besonders für Entwicklungsländer ohne große Forschungsbudgets wichtig ist.