幻(huàn)想一(yī)下這樣的未來圖(tú)景:水上(shàng)機器人化為錦(jǐn)鯉群遊時爭相啄食(shí)的餌料、機器人跳完舞再(zài)變身(shēn)甘旨的蛋糕……這些充滿構思(sī)和煙火氣(qì)的科(kē)技(jì)設想,現在正在走進實際。
瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)科研團隊以魚飼料為質料,打造出一款水上機器人,在完成使命後,便會化(huà)作(zuò)魚群的美餐(cān)天然降解。此前,該校科學家還與意大利科學家攜手,推出一款(kuǎn)可徹底食(shí)用的機(jī)器人婚禮蛋糕RoboCake。
可食用機器人不隻(zhī)有助奇妙化解傳統電子設備汙(wū)染難題,還正在敞開多重範疇的立異之門,有望在醫療(liáo)保健、環境管理等方麵大顯神通。
既是東西又是食物。
在EPFL智能體(tǐ)係試驗室內,達裏奧·弗洛雷亞諾教授團隊打造出的水上機器人形似微型摩托艇,長約5厘米,均勻重1.43克,在水中最快每秒可移動3倍身長。
這款機器人的奧妙在於其共同的(de)結構。主體結構由凍幹(gàn)魚飼料(liào)構(gòu)成,動力(lì)源自水觸發的化學反響:檸檬酸與碳酸氫鈉發生反響發生(shēng)二氧化碳,氣體壓(yā)力迫使丙二醇噴出(chū),導致(zhì)部分(fèn)水麵張力驟降(jiàng)構成推力,可(kě)推進(jìn)機器人繼續運動數分鍾。
並且機器(qì)人一切組件(jiàn)均可(kě)生物降解。研究人員表明(míng),當機器人完成任務後(hòu),它會像泡發的茶葉相同(tóng)吸水變(biàn)軟,漸漸沉(chén)入水中,成為魚兒的美餐。
弗洛雷亞諾主導的“機(jī)器食物”(RoboFood)項目於2021年發動,旨在打造(zào)可食用機器人,用於食物保鮮、緊(jǐn)迫養分補給、人類和獸醫學等範疇,獲歐盟(méng)350萬歐元讚(zàn)助。該試驗室已研發多項立異效果,如可(kě)食用流體電路、用於監測作物成長的可食(shí)用導電油墨等。
“機器食物”的最新創作(zuò)是RoboCake。這款三層婚禮蛋糕(gāo)頂(dǐng)部裝修著石榴口味的(de)明膠軟糖機器人,可憑借氣動(dòng)體(tǐ)係(xì)活動頭部和手臂(bì);底層嵌有由維生素B2、槲皮素和巧克力製(zhì)成的可食用(yòng)電池,能(néng)為(wéi)LED蠟燭供電。
科(kē)學家與廚(chú)師協作,打造出一款可(kě)被(bèi)悉數食用的機器人婚禮蛋糕。圖片來曆:EPFL。
弗洛雷亞諾表明,他們正在從頭界說機(jī)器人與食(shí)物的邊界,未來的機器人或許既是東西,又是(shì)食物。
使用廣泛,利於環保。
弗洛雷亞諾以為,其團隊研發的水上機器(qì)人(rén)不(bú)隻為環保監測供給了(le)新思路,還(hái)可改造水產飼養業的投藥(yào)方法。
水上機(jī)器人的使用僅(jǐn)僅冰山一(yī)角。EPFL科學家曾在《天然·談論(lùn)資料》雜誌撰文稱,可食(shí)用機器(qì)人有望在醫療(liáo)保健、環境監(jiān)管等範疇發(fā)揮作用。
可食用機器人(rén)可完成準(zhǔn)確藥物運送和體內健康監測。詳(xiáng)細而言,它(tā)能沿著食道移動投遞藥物,協助吞咽困(kùn)難的人或動物,下(xià)降吸入性肺炎的危險,或在消化道內實時(shí)監測健康狀(zhuàng)況。
可食用機器人還可在緊迫情況下為(wéi)人或動物供給養分。比如其特(tè)別合適野生動物(wù)救援,由於動物對移動食物(wù)源有天然生成的愛好。在水產飼養中,這種特性能夠進步飼料利用率,削減水體汙染。
一起,移動(dòng)式可食用機器(qì)人外形可模(mó)仿野生(shēng)動物喜歡的食(shí)物,內(nèi)置疫(yì)苗和定位體係,自動招(zhāo)引野豬(zhū)等野生動物接種疫苗,以有用操控疾病傳達。
此外,可食用機器人還能給(gěi)人供給(gěi)新穎的美食體會。例如,RoboCake咬下(xià)榜首口是濃鬱的黑巧(qiǎo)克力味,隨後(hòu)會讓人感受到電解質的微酸影響,這種“會變味的蛋糕”展示了食物科技(jì)的無限或(huò)許。
最重(chóng)要(yào)的是,在全(quán)球每年發生4000萬噸(dūn)電子廢物的布景下,可食用機器人這種“從天然中來(lái),回天然中去”的規劃理(lǐ)念,正(zhèng)在從頭界說科技(jì)與環境的調和聯係。
危險應戰仍需重視。
在可食用機器人快速開展的一起,科學家們在審慎考慮(lǜ)其潛在危險以及麵對(duì)的應戰。
首先是智能核算難題。現有核算體係依靠傳統晶(jīng)體管,無法食用;類胡蘿卜素、食用染料等(děng)生物分(fèn)子雖可食用,但信息處理與整合才能有限,怎(zěn)麽打造既智能、又可消化的核算體係仍是嚴(yán)重課題。
另一大應戰是,可食用機器人安全性缺少驗證。盡管(guǎn)其資料都是可(kě)消化且被以為是安全的,但有科學(xué)家憂慮,盡(jìn)管一些(xiē)可食用(yòng)機器人的成分獨自食用是(shì)安全的,但多種成分穿插反(fǎn)響後,或許導(dǎo)致無法預(yù)見的不良結果(guǒ)。
小型化和質量操控也是(shì)可食用機(jī)器人亟待解決的難題(tí)。假如這些機器人(rén)旨在(zài)評價身體機能並自主履行醫療幹涉(shè)(如精準(zhǔn)給藥),其體積有(yǒu)必要滿足小。此外,與相對簡略的單純養分機器人不同,這(zhè)種機(jī)器人(rén)由(yóu)更多組件構(gòu)成,且組件間有必要協同作業,任何(hé)毛病都或許(xǔ)導致災難性結果。因而,有必要(yào)進行(háng)質量操控(kòng),保證其在體內運作時滿有把(bǎ)握(wò)。
此外,弗洛雷亞(yà)諾團隊還指出,延伸可食用機器人的保質期,並賦予其(qí)令人愉悅的滋味,也是亟(jí)待解決的難題。
(原標題為《“從天然(rán)中來,回天然中去”,可食用機器人敞(chǎng)開舌尖上的新科技》)。