全球首個！機器人100%可食用，連電池都能吃 | Advanced Science

見到一個新機器人，你通常會問什么？它有什么用？跑得快嗎？智能程度如何？

但大概很少有人會問出那個直擊靈魂的問題：這玩意兒，能吃嗎？

來自瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究人員，最近就造出了個真的可以大口咬下、嚼碎咽下去的機器人。

這個軟體機器人最大的亮點是：從電池到驅動器，每個部件都100%可食用

這一研究近日發布在國際頂尖多學科開放獲取期刊《Advanced Science》上，題為“Edible Pneumatic Battery for Sustained and Repeated Robot Actuation。”

▍“檸檬味”的電池和“軟糖”做的閥門

要知道，之前的"可食用"機器人都有個大大的星號標注——電機和電池是絕對不能吃的，不僅有毒，味道估計也不咋地。

問題出在哪？軟體可食用驅動器需要氣壓驅動，這就需要泵和閥門，而這兩樣東西很難不用塑料和金屬來制造。

但EPFL的研究團隊巧妙地解決了這個難題。他們開發出了可食用版本的電池和驅動器，造出了目前已知的第一個能夠控制運動的完全可食用機器人

這個小家伙的電池是用明膠和蠟制成的。它通過化學反應儲存能量，內部裝有液態檸檬酸和小蘇打——這都是你能在超市買到的食品級材料。

工作原理并不復雜：檸檬酸和小蘇打被一層膜隔開，當對裝有檸檬酸的腔室施加足夠壓力時，膜就會破裂，讓檸檬酸緩慢滴到小蘇打上。這就激活了電池，開始產生二氧化碳氣體，同時生成檸檬酸鈉作為副產品（這東西在奶酪到酸糖果里都很常見）。

產生的二氧化碳通過明膠管道進入驅動器。驅動器采用了軟體機器人領域常見的設計：在稍硬的底座上設置相互連接的氣室，加壓時會彎曲

但要讓驅動器擺動起來，氣體必須周期性釋放。這就需要另一個重要創新：可食用閥門

這個閥門基于"snap-buckling"（突跳屈曲）原理工作。簡單說，它在關閉狀態最穩定，但當壓力足夠大時，會迅速彈開，壓力釋放后又會關閉。

目前這個機器人每分鐘可以彎曲4次左右，電池能維持幾分鐘的工作時間。

▍給野豬喂藥的新思路

那么問題來了：造這么個能吃的機器人，到底圖啥？

主要研究者Bokeon Kwak給出了一個意想不到的應用場景：給野生動物喂藥

"我們系統的一個潛在用途是為難以接近的動物提供營養或藥物，比如野豬，"Kwak解釋道，"野豬會被活動的獵物吸引，而我們的可食用驅動器正好能模擬這種運動。"

設想一下，你可以把豬流感疫苗注入這個機器人。因為它制造成本低廉、部署安全、完全可生物降解，還會扭來扭去，可能成為向那些沒人想接近的動物大規模定向投藥的有效策略。

而且不只是野豬——通過調整機器人的大小、運動特征、觸發條件以及氣味和味道，你可以針對幾乎任何喜歡扭動物體的動物

當然，這也包括人類。

說到味道，Kwak介紹說，如果你真要吃這個機器人，驅動器和閥門會有點甜味（因為含有甘油），口感像軟糖。而氣動電池外脆內酸，有點像檸檬糖——外殼嘎嘣脆，里面的檸檬酸讓你酸爽。

雖然這項研究的重點不在味道上，但研究人員已經制作了用石榴糖漿調味的驅動器版本。他們今年早些時候還真的給人試吃了，目前正在進行"消費者體驗分析"。

▍不只是為了能吃

項目負責人Dario Floreano強調，可食用性并不是這個機器人的主要關注點。

"從環境和可持續機器人技術的更廣闊視角來看，氣動電池和閥門系統是一項關鍵的使能技術，因為它與各種可生物降解的氣動機器人兼容。"

即便拋開環保情懷不談，在設想未來野外大規模機器人集群應用時，簡單性、可負擔性和環境友好性，也是實現有效規模化所必須考慮的關鍵。

這項研究是歐盟資助的RoboFood項目的一部分。Kwak目前正在研究其他可食用機器人。

比如，這個機器人閥門中的彈性突跳行為有點像電池——它在儲存和釋放彈性能量。通過一些調整，Kwak希望可食用的彈性動力源可能成為美味小型跳躍機器人的關鍵——讓它直接從甜點盤里跳進你的嘴巴。

一場關于機器人的“舌尖上的革命”，或許才剛剛開始。

論文鏈接:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202509350