达里奥·弗洛里亚诺教授是一位瑞士裔意大利机器人专家和工程师，他正在进行一项大胆的研究:创造可食用机器人和可消化的电子产品。

　　无论看起来多么违反直觉，将食品科学和机器人科学结合起来可能会产生巨大的好处。这些措施的范围从空运食品到先进的健康监测。

　　“我们的目标是开始用可食用元件取代电子部件，”弗洛里亚诺说，他是洛桑瑞士联邦理工学院智能系统实验室的主任。

　　他领导的一个项目旨在通过创造可以食用的机器人和行为像机器人的食物来突破机器人研究的界限。

　　这个名为ROBOFOOD的项目为期四年，计划持续到2025年9月。该团队包括来自瑞士、意大利、荷兰和英国的研究人员。

　　弗洛里亚诺将他对将食物和机器人结合起来的想法的兴趣追溯到2017年一位博士后研究员在洛桑每周实验室会议上发表的一次性评论。

　　研究人员jun shintake观察到，机器人和生命系统的主要区别在于，机器人不会被其他生命形式吃掉。

　　弗洛里亚诺开始思考改变这种状况的可能方法。

　　ROBOFOOD团队已经制造了一架无人机，它的翅膀是用米糕做成的，用食用油和巧克力粘在一起。这一壮举是与荷兰瓦赫宁根大学合作完成的。

　　弗洛里亚诺说:“我们发明了第一种无人机，其中50%的质量是可食用的。”

　　在紧急救援中部署的无人机不仅可以定位失踪的人或动物，甚至可以运送重要的药物或食物，而且还可以作为营养本身，这一想法给了研究人员灵感。

　　弗洛里亚诺说，ROBOFOOD无人机的可食用部件足以满足联合国在危机中对食物需求的标准。

　　他说:“这些部件为处于紧急情况下的人们提供了联合国建议的营养。”

　　这里的挑战是用可食用的材料制造翅膀，这些材料要足够坚固，能够承受风雨和高温。

　　将这一概念扩展到健康领域，该项目的研究人员还生产出了可食用的电子产品，可以帮助治疗或监测肠道疾病。

　　该团队与英国布里斯托尔大学的机器人专家乔纳森·罗西特教授合作，开发出了可消化的传感器，与目前用于肠道的设备不同，这种传感器不需要被患者排出体外或从患者体内恢复。

　　可消化的传感器避免了物质残留在体内的风险。

　　虽然还需要进一步的测试和开发，但这些传感器表明了制造可消化机器部件的可行性。

　　另一项突破是，该项目开发出了一种可食用的部件，使机器人能够正常工作。

　　该部件被称为致动器，是机器的一部分，通过将能量转化为机械力来帮助机器实现物理运动。

　　换句话说，一旦人吞下它，它就能让机器人做一些有用的事情。

　　在这种背景下，ROBOFOOD可食用机器标志着在功能齐全且可食用的机器人的道路上迈出了一大步。

　　整个研究方向的另一个好处是环保。易于分解甚至消化的食品级材料和工艺将有助于解决世界上越来越多的电子垃圾。

　　ROBOFOOD的合作伙伴之一是电子工程师马里奥·卡罗尼博士，他是热那亚意大利理工学院的高级研究员。

　　凯洛尼一直在努力应对创造可食用技术的主要挑战:用人们可以消化的东西取代日常电子产品。

　　他说:“我们开始寻找可食用的材料，主要是从食物中提取的，来制造电子设备。”

　　Caironi在2020年发表的一篇论文中勾勒出了可食用电子产品的未来前景。

　　他的灵感来自已故美国作家艾萨克·阿西莫夫的经典科幻小说《奇幻之旅》。

　　在这本书中，四个男人和一个女人被缩小到原来的微小部分，乘坐一艘小型潜艇穿过一个昏迷男子的颈动脉，摧毁他大脑中的血块。

　　除了在ROBOFOOD中扮演的角色，凯洛尼还领导着另一项关于“电子食品”的研究。这个名为ELFO的项目为期五年，将持续到2025年8月，目的是设计用于健康目的的可食用电子系统。

　　2023年3月，ELFO团队发布了第一个可充电的可食用电池。对于某些应用，如食物传感器，电池可以重复使用，而不是扔掉。

　　它是由普通的食品成分和膳食补充剂包裹在蜂蜡中制成的。这种电池可以工作大约10分钟，这增强了更先进的电池可以为病人吞咽的医疗设备供电的希望。

　　Caironi曾与意大利的医生谈过，他们希望给病人一种安全的可食用电子设备，这种设备在被吞下后，可以诊断或治疗肠道疾病。

　　ELFO的科学家们搜寻了科学文献，寻找适合作为绝缘体、导体和半导体的可食用材料——这些都是制造电子电路所必需的。

　　该小组发现，一些厨师使用的金箔材料可以作为可食用设备的电线，而蜂蜜可以用作天然半导体。

　　晶体管是任何电路中至关重要的齿轮。根据Caironi的说法，自然界中其他的半导体候选者包括染料和颜料。

　　他举例说，β -胡萝卜素——胡萝卜、南瓜、红薯和芒果中富含的一种红橙色色素——如果加工得当，是一种相当好的天然半导体，而且可以食用。

　　ELFO小组正在尽可能多地将可食用材料组合在一起，制成一种电池供电的药丸，这种药丸可以发出电子信号，并且可以在它通过患者肠道时被跟踪。

　　例如，药丸可以在到达肠道的特定位置时被指示递送药物。

　　该领域研究人员的计划是继续制造可食用元件，并将它们整合到电子设备中。这样，这些设备将包含越来越多可消化的成分。

　　回到瑞士，弗洛里亚诺的团队正在为每个机器人打印一个标签，表明其营养状况和可食用部分的百分比。

　　有了这些步骤，一个迷路的饥饿的登山旅行者收到一架标有100%可食用的救援无人机的场景不再只属于科幻领域。

　　弗洛里亚诺说:“我们正在寻找我们认为可以提供解决方案的问题。“我们希望承担高风险，以便在成功后获得高回报。”

　　更多信息:

　　ROBOFOOD

　　ELFO

　　地平线:欧盟研究与创新杂志提供

　　本文最初发表于欧盟研究与创新杂志《地平线》。

　　引用:食用电

　　正在开发nics，以协助救援行动和进入医院病人(2024年，2月20日)，2024年2月22日检索自https://techxplore.com/news/2024-02-edible-electronics-hospital-patients.html

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