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洞悉品牌力与AI变革

既是工具又是食物,可食用机器人开启舌尖上的新科技

时间:2025-05-16 11:00:40
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【导语】未来科技正以前所未有的创意融入日常生活,水上机器人化作鱼饵、可食用机器人婚礼蛋糕等构想正逐步成为现实。瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)科研团队打造的这些可食用机器人,不仅有助于解决传统电子设备污染问题,还在医疗保健、环境管理等领域展现出巨大潜力。然而,随着可食用机器人的快速发展,其智能计算、安全性、小型化及质量控制等挑战也日益凸显。

想象一下这样的未来图景:水上机器人化为锦鲤群游时争相啄食的饵料、机器人跳完舞再变身美味的蛋糕……这些弥漫创意和烟火气的科技构想,如今正在走进现(xiàn)实(shí)。

瑞(ruì)士(shì)洛(luò)桑(sāng)联(lián)邦(bāng)理(lǐ)工(gōng)学(xué)院(yuàn)(EPFL)科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)以(yǐ)鱼(yú)饲(sì)料(liào)为(wèi)原(yuán)料(liào),打(dǎ)造(zào)出(chū)一(yī)款(kuǎn)水(shuǐ)上(shàng)机(jī)器(qì)人(rén),在(zài)完(wán)成(chéng)使(shǐ)命(mìng)后(hòu),便(biàn)会(huì)化(huà)作(zuò)鱼(yú)群(qún)的美餐自然降解。此前,该校科学家还与意大利科学家携手,推出一款可完全食用的机器人婚礼蛋糕RoboCake。

可食用机器人不仅有助巧妙化解传统电子设备污染难题,还正在开启多重领域的创新之门,有望在医疗保健、环境管理等方面大显身手。

既是工具又是食物

在EPFL智能系统实验室内,达里奥·弗洛雷亚诺教授团队打造出的水上机器人形似微型摩托艇,长约5厘米,平均重1.43克,在水中最快每秒可移动3倍身长。

这款(kuǎn)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)奥(ào)秘(mì)在(zài)于(yú)其(qí)独(dú)特(tè)的(de)构(gòu)造(zào)。主体(tǐ)结(jié)构(gòu)由(yóu)冻(dòng)干(gàn)鱼(yú)饲(sì)料(liào)构(gòu)成(chéng),动力源自水触发的化学反应:柠檬酸与碳酸氢钠发生反应产生二氧化碳,气体压力迫使丙二醇喷出,导致局部水面张力骤降形成推力,可推动机器人持续运动数分钟。

而且机器人所有组件均可生(shēng)物(wù)降(jiàng)解(jiě)。研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)表(biǎo)示(shì),当(dāng)机(jī)器(qì)人(rén)完(wán)成(chéng)任(rèn)务(wu)后(hòu),它(tā)会(huì)像(xiàng)泡(pào)发(fā)的(de)茶(chá)叶(yè)一(yī)样(yàng)吸(xī)水(shuǐ)变(biàn)软(ruǎn),慢慢沉入水中,成为鱼儿的美餐。

弗洛雷亚诺主导的“机器食品”(RoboFood)项目于2021年启动,旨在打造可食用机器人,用于食品保鲜、紧急营养补给、人类和兽医学等领域,获欧盟350万欧元资助。该实验室已研发多项创新成(chéng)果(guǒ),如(rú)可(kě)食(shí)用(yòng)流(liú)体(tǐ)电(diàn)路、用(yòng)于(yú)监(jiān)测(cè)作(zuò)物(wù)生(shēng)长(zhǎng)的(de)可(kě)食(shí)用(yòng)导(dǎo)电(diàn)油(yóu)墨(mò)等(děng)。

“机(jī)器(qì)食(shí)品(pǐn)”的(de)最(zuì)新(xīn)杰(jié)作(zuò)是(shì)RoboCake。这(zhè)款(kuǎn)三(sān)层(céng)婚(hūn)礼(lǐ)蛋(dàn)糕(gāo)顶(dǐng)部(bù)装(zhuāng)饰(shì)着(zhe)石(shí)榴(liú)口(kǒu)味(wèi)的(de)明(míng)胶(jiāo)软(ruǎn)糖(táng)机(jī)器(qì)人(rén),可(kě)借(jiè)助(zhù)气(qì)动(dòng)系(xì)统(tǒng)活(huó)动(dòng)头(tóu)部(bù)和(hé)手(shǒu)臂(bì);底(dǐ)层(céng)嵌(qiàn)有(yǒu)由(yóu)维(wéi)生(shēng)素(sù)B2、槲(hú)皮(pí)素和巧克力制成的可食用电池,能为LED蜡烛供电。

科学家与厨师合作,打造出一款可被全部食用的机器人婚礼蛋糕。图片来源:EPFL

弗洛雷亚诺表示,他们正在重新定义机器人与食物的界限,未来的机器人可能既是工具,又是食物。

应用广泛,利于环保

弗洛雷亚诺认为,其团队研制的水上机器人不仅为环保监测提供了新思路,还可革新水产养殖业的投药方式。

水上机器人的(de)应(yīng)用(yòng)只(zhǐ)是(shì)冰(bīng)山(shān)一(yī)角(jiǎo)。EPFL科(kē)学(xué)家曾在《自然·评论材料》杂志撰文称,可食用机器人有望在医疗保健、环境监管等领域发挥作用。

可食用机器人可实现精确药物输送和体内健康监测。具体而言,它能沿着食道移动递送药物,帮助吞咽困难的人或动物,降低吸入性肺炎的风险,或在消化道内实时监测健康状况。

可食用机(jī)器(qì)人(rén)还(hái)可(kě)在(zài)紧(jǐn)急(jí)情(qíng)况(kuàng)下(xià)为(wèi)人(rén)或(huò)动(dòng)物(wù)提(tí)供(gōng)营(yíng)养(yǎng)。比(bǐ)如(rú)其(qí)特(tè)别(bié)适(shì)合(hé)野(yě)生(shēng)动(dòng)物(wù)救(jiù)援(yuán),因(yīn)为(wèi)动(dòng)物(wù)对(duì)移(yí)动(dòng)食(shí)物(wù)源有天生的兴趣。在水产养殖中,这种特性可以提高饲料利用率,减少水体污染。

同时,移动式可食用机器人外形可模拟野生动物喜爱的食物,内置疫苗和定位系统,主动吸引野猪等野生动物接种疫苗,以有效控制疾病传播。

此外,可食用机器人还能给人提供新颖的美食体验。例如,RoboCake咬下第一口是浓郁的黑巧克力味,随后会让人感受到电解质的微酸刺激,这种“会变味的蛋糕”展现了食品科技的无限可能。

最重要的是,在全球每年产生4000万吨电子垃圾的背景下,可食用机器人这种“从自然中来,回自然中去”的设计理念,正在重新定义科技与环境的和谐关系。

风险挑战仍需关注

在可食用机器人快速发展的同时,科学家们在审慎思考其潜在风险以及面临的挑战。

首先是智能计算难题。现有计算系统依赖传统晶体管,无法食用;类胡萝卜素、食用染料等生物分子虽可食用,但信息处理与整合能力有限,如何打造既智能、又可消化的计算系统仍是重大课题。

另一大挑战是,可食用机器人安全性缺乏验证。虽然其材料都是可消化且被认为是安全的,但有科学家担心,虽然一些可食用机器人的成分单独食用是安全的,但多种成分交叉反应后,可能导致无法预见的不良后果。

小型化和质量控制也是可食用机器人亟待解决的难题。如果这些机器人旨在评估身体机能并自主执行医疗干预(如精准给药),其体积必须足够小。此外,与相对简单的单纯营养机器人不同,这种机器人由更多组件构成,且组件间必须协同工作,任何故障都可能导致灾难性后果。因此,必须进行质量控制,确保其在体内运作时万无一失。

此外,弗洛雷亚诺团队还指出,延长可食用机器人的保质期,并赋予其令人愉悦的味道,也是亟待解决的难题。

(原标题为《“从自然中来,回自然中去”,可食用机器人开启舌尖上的新科技》)