参与“机器人食品”项目的EPFL科学家说,如果我们克服一些技术障碍,一个完全可食用的机器人可能很快就会出现在我们的盘子上。“机器人食品”是一个旨在将机器人和食物结合起来的项目。
机器人和食物一直是遥远的世界:机器人是无机的、笨重的、不可丢弃的;食物是有机的、柔软的、可生物降解的。然而,开发可食用机器人的研究最近取得了进展,并有望产生积极的影响:机器人食品可以减少电子垃圾,帮助向有需要的人和动物提供营养和药物,监测健康状况,甚至为新的美食体验铺平道路。
但是,我们离制造出一个完全可食用的机器人作为午餐或甜点还有多远呢?挑战是什么?来自EPFL机器人食品项目的科学家们在《自然评论材料》杂志上发表了一篇观点文章,解决了这些问题和其他问题。
“将机器人和食物结合在一起是一个令人着迷的挑战,”EPFL智能系统实验室主任、该文章的第一作者达里奥·弗洛里亚诺(Dario Floreano)说。2021年,Floreano与荷兰瓦赫宁根大学的Remko Boom、英国布里斯托尔大学的Jonathan Rossiter和意大利理工学院的Mario Caironi合作,启动了“机器人食品”项目。
在透视文章中,RoboFood的作者分析了哪些可食用的成分可以用来制造可食用的机器人零件和整个机器人,并讨论了制造它们的挑战。
“我们仍在研究哪些可食用材料与不可食用材料的工作原理相似,”弗洛里亚诺说。例如,明胶可以代替橡胶,米饼干类似于泡沫,巧克力膜可以在潮湿环境中保护机器人,淀粉和单宁的混合可以模拟商业胶水。
这些和其他可食用材料构成了机器人部件的成分。弗洛里亚诺小组的博士后、论文作者之一Bokeon Kwak说:“有很多关于单个可食用部件的研究,比如执行器、传感器和电池。”
2017年,EPFL的科学家们成功地制造了一种可食用的抓手,这是一种由明胶制成的结构,可以抓住苹果,然后吃掉。EPFL、印度理工学院和布里斯托尔大学最近开发了一种新的导电墨水,可以喷洒在食物上,以感知其生长。墨水中含有活性炭作为导体,而哈瑞宝小熊软糖被用作粘合剂。其他传感器可以感知pH值、光线和弯曲。
2023年,印度理工学院的研究人员在电池极中使用核黄素(维生素B2)和槲皮素(在杏仁和刺山柑中发现),添加活性炭促进电子传输和用于包裹寿司的海苔藻类,以防止短路,实现了第一个可充电的食用电池。4厘米宽的可食用电池用蜂蜡包装,可在0.65伏电压下工作,即使误食仍是安全电压;两个可食用电池串联起来可以为一个发光二极管供电约10分钟。
一旦组件准备好,目标是生产完全可食用的机器人。到目前为止,科学家们已经成功地组装了部分可食用的机器人系统。
2022年,来自EPFL和瓦赫宁根大学的研究人员设计了一架无人机,它的翅膀是用粘了明胶的米饼干做成的。EPFL和IIT的科学家们还创造了一个部分可食用的滚动机器人,它使用气动明胶腿和可食用的倾斜传感器。
在编写完全可食用机器人的配方之前,研究人员面临着几个挑战。其中之一是缺乏对人类和动物如何以反应性和自主行为看待加工食品的理解。此外,使用晶体管和处理信息的完全可食用的电子产品仍然很难制造。
Kwak说:“但最大的技术挑战是将电池和传感器等用电驱动的部件与执行器等流体和压力驱动的部件组合在一起。”在整合了所有组件之后,科学家们需要将它们小型化,增加机器人食品的保质期,并赋予机器人美味。
更多信息:Dario Floreano等人,迈向可食用机器人和机器人食品,Nature Reviews Materials(2024)。引文:科学家说,一个完全可食用的机器人很快就会出现在我们的盘子上(2024,6月14日)检索自https://techxplore.com/news/2024-06-fully-edible-robot-plate-scientists.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。