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由面粉和燕麦制成的生物混合机器人可以作为可生物降解的载体进行重新造林

本站发布时间:2024-05-16 19:53:11

意大利技术研究所(IIT意大利理工学院)的研究人员与弗赖堡大学合作开发了一种生物混合机器人,该机器人由一个使用3D微加工技术制作的面粉胶囊和两个能够响应空气湿度移动的燕麦果实天然附肢组成

这款名为HybriBot的新设备可以容纳来自不同植物的天然种子,作为可生物降解的载体进行重新造林。研究小组已经对番茄、菊苣和柳树种子进行了阳性检测,后者是蜜蜂最喜欢的花之一,植物从中发芽。该发明已申请专利

HybriBot已在《先进材料》杂志上发表的一篇论文中进行了描述;它诞生于由印度理工学院机器人学副主任Barbara Mazzolai协调的欧洲项目i-Seed和创新生态系统RAISE(机器人和人工智能促进社会经济赋权)的框架内

HybriBot是一种生物混合机器人,由一个使用3D微加工技术制作的面粉胶囊和两个燕麦果实的天然附属物组成,它们能够根据空气湿度移动。这种新设备可以容纳来自不同植物的天然种子,作为可生物降解的载体进行重新造林。资料来源:意大利理工学院技术研究所

这项工作的第一作者是Isabella Fiorello,她在马佐莱小组的研究所工作了一段时间后,现在是弗赖堡大学卓越生活、适应性和能源自主材料系统集群(livMatS)的初级首席研究员。

该发明代表了受生物启发的软机器人实验室的进一步解决方案,该实验室是受活生物体,特别是植物启发的机器人技术的先驱,该实验室已确定该解决方案,以解决与气候变化有关的问题,如需要大面积重新造林和保护生物多样性

HybriBot人工系统结合了一种天然成分—燕麦果附录—人工标本作为种子的运输容器,保持自然标本的运动能力和与环境的相互作用

燕麦的附件对水分的存在会产生移动反应。它们旋转、相交并积累弹性能量,当释放时,弹性能量会移动胶囊。它们的运动一直持续到,在没有任何控制的情况下,植物爬进地面的裂缝中,停止生长,让种子发芽。因此,HybriBot的运动不受电池或其他额外能源的支持

人造胶囊重60毫克,约为自然重量的3倍。它是通过研究天然胶囊,然后使用3D微制造技术构建模具而产生的。人造体是用面粉制成的,表面涂有乙基纤维素,使结构防水稳定。一旦准备好,胶囊就可以装满其他植物的种子和施肥物质

使用植物来源的可生物降解材料使HybriBot成为一种低环境影响的设备;如果动物可能摄入它,它也是无害的。研究小组使用各种类型的种子测试了种子沉积的有效性,如番茄、菊苣和柳树,后者在养蜂中特别有用;以及在不同类型的土壤中,如盆栽土壤、粘土和沙子

More information: Isabella Fiorello et al, A Biohybrid Self‐Dispersing Miniature Machine Using Wild Oat Fruit Awns for Reforestation and Precision Agriculture, Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202313906

Provided by Italian Institute of Technology

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