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可食用机器人动力系统研究取得新进展

科学家利用柠檬酸与碳酸氢钠等常见食用原料,成功研制出适用于软体机器人的可食用动力系统。这项研究成果由瑞士洛桑联邦理工学院

科学家利用柠檬酸与碳酸氢钠等常见食用原料,成功研制出适用于软体机器人的可食用动力系统。这项研究成果由瑞士洛桑联邦理工学院智能系统实验室科研团队完成,相关论文已在《先进科学》期刊发表。

该可食用系统包含气动电池与阀门控制装置,其工作原理基于柠檬酸与碳酸氢钠的化学反应。研究团队在论文中阐述:“这里描述的可食用气动电池依靠碳酸氢钠和柠檬酸的化学反应,产生一种可以安全食用、驱动速度快、成本低廉且对环境零影响的能源。”反应产生的二氧化碳气体驱动明胶材质的执行器产生运动,形成机器人的基础动作单元。

系统中的压力控制阀门采用薄层凝胶壳体设计,当内部压力达到阈值时会自动开启释放气体。这种可食用阀门的启闭循环形成了持续节律运动,使机器人能够实现自主运行。通过调节酸液滴注孔径或改变气流阻力,研究人员可精确控制机器人的运动频率与持续时间。实验显示,该动力系统可持续运行20秒至650秒。

在实验验证阶段,科研人员开发了触发式执行器模型,模拟野外环境应用场景。该可食用机器人被埋入土壤后,当受到外部压力刺激时会开始规律运动,这种特性使其在环境监测与生物医疗领域具有应用潜力。由于系统全部采用可食用材料制造,在完成指定任务后不会残留有毒物质。

这项技术展现了可食用机器人在特殊应用场景的发展前景。通过使用安全可降解的材料构建完整动力系统,为未来可食用机器人的实际应用提供了新的技术路径。

(来源:维度网)