Επιστήμονες από την Ελβετική Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάνης (EPFL) δημιούργησαν μια πρωτοποριακή λύση περιβαλλοντικής παρακολούθησης που αντιμετωπίζει δύο κρίσιμες προκλήσεις: τη μείωση των ηλεκτρονικών αποβλήτων και τον περιορισμό της διατάραξης του οικοσυστήματος κατά την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού.
Τα ρομπότ σε σχήμα βάρκας, μήκους 5 εκατοστών, που αναπτύχθηκαν από την ομάδα υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Dario Floreano και του υποψήφιου διδάκτορα Shuhang Zhang, είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από βιοδιασπώμενα και βρώσιμα υλικά. Το σώμα τους αποτελείται από εμπορικές τροφές για ψάρια αλεσμένες σε σκόνη, αναμεμειγμένες με έναν βιοπολυμερικό συνδετικό παράγοντα και διαμορφωμένες μέσω λυοφιλίωσης. Για να ενισχύσουν τη θρεπτική αξία, οι ερευνητές διαμόρφωσαν το εξωτερικό περίβλημα με 30% υψηλότερη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη και 8% χαμηλότερη σε λιπαρά σε σύγκριση με τις τυπικές τροφές ψαριών.
Αυτό που κάνει τα ρομπότ πραγματικά καινοτόμα είναι το σύστημα πρόωσής τους, το οποίο δεν απαιτεί ηλεκτρονικά ή μπαταρίες. Οι συσκευές αξιοποιούν το φαινόμενο Marangoni—το ίδιο φαινόμενο που χρησιμοποιούν ορισμένα υδρόβια έντομα για να κινούνται στην επιφάνεια του νερού. Μια χημική αντίδραση μεταξύ κιτρικού οξέος και διττανθρακικού νατρίου σε έναν μικρό θάλαμο παράγει διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο ωθεί το μη τοξικό προπυλενογλυκόλη ως καύσιμο μέσω ενός καναλιού. Το εκπεμπόμενο καύσιμο μειώνει την επιφανειακή τάση του νερού, προωθώντας το ρομπότ με ταχύτητα έως και τρεις φορές το μήκος του σώματός του ανά δευτερόλεπτο για αρκετά λεπτά.
Η ομάδα του EPFL οραματίζεται την ανάπτυξη μεγάλου αριθμού τέτοιων ρομπότ σε υδάτινες επιφάνειες. Το κάθε ένα θα είναι εξοπλισμένο με βιοδιασπώμενους αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με το pH του νερού, τη θερμοκρασία, τους ρύπους και τους μικροοργανισμούς. Αντί να ελέγχουν με ακρίβεια την κίνησή τους, οι ερευνητές δημιούργησαν παραλλαγές «αριστερής στροφής» και «δεξιάς στροφής» τροποποιώντας το ασύμμετρο σχέδιο του καναλιού καυσίμου, επιτρέποντας έτσι στα ρομπότ να διασκορπίζονται φυσικά στην επιφάνεια του νερού.
«Ενώ η ανάπτυξη μικροσκοπικών ρομπότ-κολυμβητών για φυσικά περιβάλλοντα έχει προχωρήσει ραγδαία, αυτά συνήθως βασίζονται σε πλαστικά, μπαταρίες και άλλα ηλεκτρονικά, γεγονός που δημιουργεί προκλήσεις για μαζική ανάπτυξη σε ευαίσθητα οικοσυστήματα», εξηγεί ο Zhang. «Σε αυτή τη δουλειά δείχνουμε πώς αυτά τα υλικά μπορούν να αντικατασταθούν πλήρως από βιοδιασπώμενα και βρώσιμα συστατικά».
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications τον Μάιο του 2025, αποτελεί το πιο πρόσφατο επίτευγμα στον αναπτυσσόμενο τομέα της βρώσιμης ρομποτικής. Βασίζεται στην προηγούμενη εργασία του EPFL με βρώσιμους μαλακούς ενεργοποιητές, ρευστομηχανικά κυκλώματα και αγώγιμα μελάνια, όλα μέρος του ευρωπαϊκού προγράμματος RoboFood που ξεκίνησε το 2021 με χρηματοδότηση 3,5 εκατομμυρίων ευρώ.