你有没有想过吃掉一台机器人？这听起来可能很奇怪——食物是有机的和可食用的，而传统的机器人是无机的和不可食用的——但是新兴研究表明，这个概念并不那么遥不可及。想象一下，如果机器设备能够像我们摄入其他食物一样被身体消化，那将避免大量电子废物的产生。
意大利技术研究所的研究员 Valerio Francesco Annese 表示，尽管机器人和电子领域取得了快速发展，但可持续性往往在其中被忽视。这导致电子废物在垃圾填埋场堆积，其中的有毒重金属渗入周围环境并对健康造成威胁。由于设备内部包含不同材料，电子设备的回收处理也变得复杂，进一步加剧了问题。
可食用电子设备有助于缓解这些问题，因为基于食物的设备不仅可生物降解且与生物相容，而且它们的组成材料是无毒的。因此，它们被有意或无意地摄入对人类和动物都是无害的。
将食品科学与机器人技术结合
一个由 Valerio Francesco Annese等研究人员组成的团队通过RoboFood项目将这一未来概念变为现实。
“由欧洲资助的RoboFood项目旨在推动可食用机器人领域的发展，研究将食品衍生材料应用于机器人。” Annese 解释道。“可食用机器人不仅是由可食用材料制成的可生物降解物品，还可以具备营养功能。”
在瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）智能系统实验室的主任 Dario Floreano的带领下，RoboFood将食品科学与软体机器人技术结合起来。这种不同领域的融合激发了新的有趣应用的开发，包括娱乐性食品体验。RoboFood的网站向我们展示了以下场景：
“订购比萨并在几分钟内由无人机送到？这可能很快就成为常态。但是，你能想象用无人机本身就是甜点，而不是把它送回去吗？”他说。
除了娱乐，可食用的无人机还可以为紧急情况下的人类提供营养，或者可食用的机器人猎物可以向野生动物或濒危动物提供疫苗和补充剂。另一方面，由可食用的致动器和电子组件构成的机器人食品可以增强食品安全，准确指示食品的过期日期，并在存储过程中保护产品免受热或湿度的影响。在医疗保健领域，可食用设备可以用作非侵入性诊断工具，例如在胃肠道中，机器人食品可以帮助患者吞咽药物。
为了实现这些目标，Robofood研究人员已经制造出了一种可食用的明胶基可充电电池（GelBat）和部分可食用的无人机，这些无人机可能在无人运输任务中被部署，为急需食物或药物的人提供帮助。
可以吃的机器人？
最近，RoboFood团队基于一种不可食用的商业模型开发出了一种完全可食用的双稳倾斜传感器。机器人需要旋转传感器来感知方向并实现自主操作，因此这一开发是实现完全可食用机器人功能的重要一步。
RoboFood项目成员、EPFL研究员鲍科恩·科瓦克对该传感器的创新性进行了阐述：“虽然已经开发出了一些可食用机器人，但它们中没有一个具备监测运动状态（如身体方向和移动速度）的感知能力。我们的实现代表了可食用传感器、致动器和结构组件集成到同一自主系统的首次尝试。”
为了制造这种传感器，Annese 和他的同事们只使用了经欧洲食品安全局（EFSA）认可的成分。他们将食品级金属覆盖在由乙基纤维素（一种被称为E 462的食品添加剂）组成的电极上，制作了电流控制的电导性物质，该物质由活性炭、蜂蜡和葵花籽油的混合物组成。他们将系统封装在明胶中，并使用哈瑞宝软糖作为电极之间的间隔物。该传感器与之前开发的可食用电池兼容，并可持续至少259天。
作为概念验证，研究人员将这些可食用的旋转传感器集成到一个滚动机器人中，模仿像毛毛虫或虾一样卷曲身体并滚动的动物。滚动运动由乙基纤维素、巴西棕榈蜡和橄榄油制成的大型可食用轮子协助完成。
Annese 解释说：“机器人可以自主估计自己的方向并激活其中一个六个明胶腿来自主向前滚动。”
尽管机器人包含一些不可食用的组件，包括电子电路、微控制器、气动组件和电池，但完全可食用的传感器与这些组件兼容，表明部分可食用机器人可能在不久的将来实际应用。
滚动机器人的另一个新颖之处在于其营养价值。机器人的重量约有36%是可食用材料，其热量含量估计为807.5千卡，约占成年男性每日推荐热量摄入量的30%。这一独特特性可以消除在救援任务等营养方面的需求。
尽管当前版本的机器人还存在一些限制，包括偶尔的传感器和明胶致动器故障，但其整体性能显示了使用可食用组件进行自主运动的可行性。
Annese 告诉我们：“下一步的工作包括实施其他可食用组件，例如可食用的电子逻辑电路和传感器，将尺寸缩小至微型化，并寻找新的可食用致动器，旨在实现完全可食用的机器人。”
他补充道：“我们希望我们的工作能够引导设计师在可能的情况下考虑可降解甚至可食用的材料，从而对减少电子废物积累产生直接影响。”
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