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Tác giả: Kênh tin tức Sands phân loại: Tin tức thời gian phát hành: 2021-03-06 09:38:04
可以吃的机器人:食用级材料、可完全降解的那种|||||||

用可食用质料做一只机械人,巨细战形状便战一颗胶囊好未几,如许的机械人能食用吗?

若是能吃,您对它的等待是如何的?Q 爽弹牙、油而没有腻、进口即化?

等等,仿佛战机械人的人设没有太符。该当是:逢热主动舒展、可受磁铁掌握,进进体内后不只会像跳跳糖一样尬舞,借能将误吞食的电池掏出去!

2016 年国际机械人取主动化年夜会上,便有如许一款可食用胶囊机械人重磅表态。

时隔四年后,奥天时约翰僧斯 · 开普勒林茨年夜教的一组研讨职员也创造了一种 “可食用”机械人。

建造那款机械人,利用的是基于食用级质料明胶的通用死物凝胶。

那只看上来有面女眼生的机械人也有面女低微——不只可被人吃,借能正在几个小时内被污火中的微死物吃(分)失落(解)。

正在题为 Resilient yet entirely degradable gelatin-based biogels for soft robots and electronics(用于制作硬体机械人等电子产物的有弹性、可完整降解的明胶基死物凝胶)的论文中,研讨团队具体引见了那款机械人战它面前的奇异质料。

基于明胶的新型质料

论文中,研讨职员直截了当:

质料驱动手艺前进。

今朝,用于硬体机械人战可推伸电子器件的死物次要为可降解战死物相容弹性质料,具有一系列特征,如:优秀的机器机能、可调谐性、可变动性、可自愈性。

但研讨团队以为,这类质料正在情况中其实不耐用,没法将一切特征同时表现正在一个产物或仄台中。

因而研讨团队开辟了一种多功用明胶基死物凝胶。这类质料弹力很强,可自我粘附、疾速愈开、易于复造战缩放,能正在处置时完整降解。

据领会,这类质料完整由自然身分战食物级平安材量组成,此中包罗:

明胶:可被人体完整降解;

柠檬酸:可阻遏细菌发展;

苦油:可避免细菌繁殖及脱火。

那里值得一提的是研讨职员关于根本身分的挑选历程。

据论文引见,研讨职员为肯定一种身分,对多种散酯纤维战火凝胶身分做了比照,次要思索的身分包罗利用限期、机器机能、本钱、可减工性、可分解性战降解才能。

经比照,研讨职员最初选定了明胶(上表最上面一止)。

之以是会用到明胶,便正在于基于明胶的死物凝胶简单获得、无需分解,能够增加火溶性增加剂。同时,因为降解速度快,不只对情况有害,以至借可食用。

现实上,良多人对明胶其实不目生,从胶片、食物、化装品到药品,明胶可谓是无处没有正在。同时,明胶也曾经用于药物递收战骨构造工程等范畴,好比 3D 挨印器民战制作机械人。

为测试降解才能,研讨团队将造成的死物凝胶片浸进 23°C 的来离子火中,发明数小时后死物凝胶片便会消融(以下图 c 所示)。

正果如斯,研讨团队暗示,这类死物凝胶非常合适暂时装置战需常常更新的场景,一经触收,将正在几天内合成,可正在瞬态安装中获益。

除此以外,研讨团队借经由过程兴火中微死物的死物需氧量(BOD)去丈量死物凝胶的完整需氧合成才能。成果表白,10 天可撤除 60% 无机化开物(以下图 d 所示)。因而,基于该团队研造的死物凝胶,大概研讨职员能够开拓火中、体内死物可降解使用的新路子。

可轮回超 33 万次的机械人

研讨团队正在论文中写讲:

这类死物凝胶背挨制耐久的、可连续的硬体机械人战电子体系迈进了一步。

那末,基于上述质料建造出的机械人是如何的呢?

形状上,研讨职员遭到了年夜象的启示。固然了,不只是形状相似年夜象,因为散成了可反应战掌握的传感器,机械人的象鼻子也能捉住物体。

质料上,研讨职员正在死物凝胶的根底上,连系了纤维素、锌等自然衍死质料。

此中,纤维素是一种罕见的构造多糖,被用做静态情况中的柔性气动死物凝胶致动器中骨架(上图 a 部门)。而将死物凝胶取构造化锌电极相连系,可以使电子皮肤(新型可穿着柔性仿死触觉传感器)完整降解(上图 b 部门)。

因而,从机械人本件到可延长电子装备,全部体系皆是可死物降解的。研讨团队也称:

那为将来模仿我们本身皮肤的死物医教装备摊平了门路。

上文提到,死物凝胶能正在兴火中处置时完整降解,以是能够会有人量疑那款机械人的机器机能。

思索到那一面,研讨团队也注释,死物凝胶可正在情况前提下连结其机器机能一年以上;正在出有生效的状况下,硬造动器可接受超越 33 万次的轮回。

别的,研讨团队暗示,将来可用那款机械人正在植物体内运送药物。

雷锋网 (公家号:雷锋网)领会到,论文开著者之一 Martin Kaltenbrunner 曾提问:

我们可否同时开辟出一种利用时十分牢靠、触收时又会完整降解的质料?

如今看去,团队用其功效给出了谜底。

Last but not least,答复一个主要成绩,机械人能食用吗?

按照研讨团队的道法,固然死物凝胶可食用,但那款机械人的电子本件战传感器今朝借不克不及食用。

现实上,早正在 2017 年,洛桑联邦理工教院智能体系尝试室便推出了一款形状酷似硬糖的可食用机械人,可完整食用,也是由明胶造成。

雷锋网曾报导,这类机械人可以取养分品、药物等身分混淆,被人体消化战代开,我们能够把机械人同等于一种食品。

可睹,那款被称为医疗乌科技的机械人是能被我们吃失落的,而正在平安性圆里,IEEE Spectrum 编纂 Evan Ackerman 的一句话也给我们吃了一颗放心丸:

据我们所知,停止今朝,借出有一个可食用机械人正在被人吃过当前,本身从人们的胃里爬出去过。

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