Полностью съедобный робот может вскоре оказаться на нашей тарелке, говорят ученые

Художественный рендеринг будущего съедобного робота.Кредит: Nature Reviews Materials (2024).Doi: 10.1038/s41578-024-00688-9

Роботы и еда долгое время были отдаленными мирами: роботы являются неорганическими, громоздкими и не поддающимися дезинфирубе;Еда органическая, мягкая и биоразлагаемая.Тем не менее, исследования, в которых развивается съедобные роботы, недавно прогрессировали и обещают положительное воздействие: роботизированные продукты могут уменьшить электронные отходы, помочь внедрить питание и лекарства для нуждающихся людей и животных, контролировать здоровье и даже проложить путь к новому гастрономическому опыту.

Но как далеко мы имеем полностью съедобного робота на обед или десерт?А каковы проблемы?Ученые из проекта «Робофуд», базирующаяся в EPFL, отвечают на эти и другие вопросы в перспективной статье в журнале Nature Reviews Materials.

«Объединение роботов и еды - это захватывающая задача», - говорит Дарио Флореано, директор лаборатории интеллектуальных систем в EPFL и первого автора статьи.В 2021 году Флороано объединился с Ремко Бумом из Университета Вагенингена, Нидерланды, Джонатана Росситера из Университета Бристоля, Великобритания, и Марио Кайрони из Итальянского технологического института, чтобы запустить проект Robofood.

В статье перспективы авторы Robofood анализируют, какие съедобные ингредиенты могут использоваться для изготовления съедобных частей робота и целых роботов, а также для обсуждения проблем их создания.

«Мы все еще выясняем, какие съедобные материалы работают аналогично не намереваемых»,-говорит Флороано.Например, желатин может заменить резиновое, рисовое печенье сродни пени, шоколадная пленка может защищать роботов во влажной среде, а смешивание крахмала и танин может имитировать коммерческие клей.

Эти и другие съедобные материалы составляют ингредиенты роботизированных компонентов.«Существует много исследований по одному съедобным компонентам, таким как приводы, датчики и батареи», - говорит Бокеон Квак, постдок в группе Флориано и один из авторов.

В 2017 году ученые EPFL успешно произвели съедобного захвата, желатиновой структуры, которая могла справиться с яблоком, а потом съесть.EPFL, IIT и Университет Бристоля недавно разработали новые проводящие чернила, которые можно опрыскивать на еду, чтобы ощутить его рост.Чернила содержит активированный углерод в качестве проводника, в то время как липкие медведи Харибо используются в качестве связующего.Другие датчики могут воспринимать рН, свет и изгиб.

В 2023 году исследователи ИИТ осознали первую перезаряжаемую съедобную батарею с использованием рибофлавина (витамина В2) и кверцетина (обнаруженного в миндале и каперсах) в столбах аккумулятора, добавляя активированный углерод для облегчения переноса электронов и водорослей нори, используемых для суши, чтобы предотвратить короткие короткиесхемы.Упакованный пчелиным воском, пищевая батарея шириной 4 см может работать на уровне 0,65 вольт, все еще безопасное напряжение в случае приема;Две съедобные батареи, подключенные последовательно, могут питать светодиод в течение около 10 минут.

Как только компоненты будут готовы, цель состоит в том, чтобы произвести полностью съедобных роботов.На сегодняшний день ученым удалось собрать частично съедобные роботизированные системы.

В 2022 году исследователи из EPFL и Университета Вагенингена спроектировали беспилотник с крыльями из рисового печенья, приклеенного желатином.Ученые в EPFL и IIT также создали частично съедобного катящего робота, который использует пневматические желатиновые ножки и пищевой датчик наклона.

Перед написанием рецепта для полностью съедобных роботов исследователи сталкиваются с несколькими проблемами.Одним из них является отсутствие понимания того, как люди и животные воспринимают обработанную пищу с реактивным и автономным поведением.Кроме того, полностью съедобная электроника, которая использует транзисторы и информацию о процессе, все еще трудно сделать.

«Но самой большой технической проблемой является составление деталей, которые используют электричество для функционирования, такие как батареи и датчики, с теми, которые используют жидкости и давление для движения, например, приводы», - говорит Квак.После интеграции всех компонентов ученым необходимо миниатюризировать их, увеличить срок годности роботизированной пищи … и придать роботам приятный вкус.

More information: Dario Floreano et al, Towards edible robots and robotic food, Nature Reviews Materials (2024). DOI: 10.1038/s41578-024-00688-9