型水生机器人由鱼食制成

这种船形机器人利用了与某些水生昆虫在水面推进自身相同的现象——马兰戈尼效应。一个微型可拆卸腔室内的化学反应产生二氧化碳气体，该气体随后进入燃料通道，迫使燃料排出。喷射出的燃料导致水面张力突然降低，从而推动机器人前进。

这种巧妙设计不仅高效，使机器人能在水面自由移动数分钟，而且完全无毒且可生物降解。事实上，有人可能认出触发化学反应的成分——柠檬酸和碳酸氢钠，它们与典型学校火山实验中使用的成分相同。而"燃料"是丙二醇——一种常见于护肤产品中的液体。

洛桑联邦理工学院博士生张书航表示："虽然用于自然环境的微型游泳机器人发展迅速，但这些机器人通常依赖塑料、电池和其他电子元件，这给在敏感生态系统中大规模部署带来了挑战。在这项工作中，我们展示了如何用完全可生物降解且可食用的组件替代这些材料。"

张书航与工程学院的达里奥·弗洛雷亚诺领导的智能系统实验室团队，最近在《自然·通讯》上报道了这项工作。

仿生运动

该机器人设计不仅对水生动物无害，甚至有益。为了增强约5厘米长外壳结构的强度和刚性，研究人员使用了蛋白质含量比商业颗粒饲料高30%、脂肪含量低8%的鱼食。因此，该装置在其寿命结束时可作为水生野生动物的营养来源，就像动物所做的那样。

洛桑联邦理工学院团队设想大规模部署这些机器人。每个装置将配备可生物降解传感器，用于收集环境数据（如水体pH值、温度、污染物和微生物存在情况），这些数据可在收集后或通过遥感读取。

该团队没有精确控制机器人的定向运动，而是通过改变燃料通道的非对称设计制造了"左转"和"右转"变体。这种控制水平足以使机器人在水面分散，其伪随机运动模拟昆虫行为，使其成为向鱼类输送营养物或药物的理想载体。研究人员甚至推测这些机器人可能促进水族宠物的认知发展，但未来需要进一步研究探索这一点，因为洛桑联邦理工学院的研究未进行动物实验。

机器人食品前沿

这项工作是蓬勃发展的可食用机器人领域的最新创新。智能系统实验室已发表多篇关于可食用装置的论文，包括作为食物操纵器和宠物食品的可食用软体致动器、用于可食用计算的流体电路，以及用于监测作物生长的可食用导电墨水。弗洛雷亚诺还与RoboFood联盟的同事发表了关于机器人食品的展望：该联盟项目由他协调，于2021年启动，获得欧盟350万欧元资助，旨在探索这些装置的潜力。

弗洛雷亚诺表示："用可生物降解材料替代电子垃圾是深入研究的主题，但具有特定营养特性和功能的可食用材料却鲜少被考虑，这为人类和动物健康开辟了广阔机遇。"

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Materialsprovided byEcole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Original written by Celia Luterbacher. The original text of this story is licensed under Creative Commons CC BY-SA 4.0.Note: Content may be edited for style and length.