スイスのローザンヌ連邦工科大学(EPFL)の科学者たちは、電子廃棄物の削減と水質評価時の生態系への影響最小化という2つの重要な課題に対応する、画期的な環境モニタリングソリューションを開発しました。
ダリオ・フロレアーノ教授と博士課程のシュハン・ジャン氏が率いるチームによって開発された全長5センチの舟形ロボットは、完全に生分解性かつ食用の素材で作られています。本体は市販の魚用ペレットを粉末にし、バイオポリマー系の結合剤と混ぜて成形し、フリーズドライ加工で仕上げられています。栄養価を高めるため、外殻は通常の魚用ペレットよりタンパク質含有量を30%増やし、脂肪含有量を8%減らした独自配合となっています。
このロボットの最大の特徴は、電子機器やバッテリーを一切使わない推進システムです。デバイスはマランゴニ効果(水面を移動する一部の水生昆虫が利用する現象)を利用します。小さなチャンバー内でクエン酸と重曹が化学反応を起こし、二酸化炭素ガスを発生させ、無害なプロピレングリコール燃料をチャネルから押し出します。これにより水面の表面張力が低下し、ロボットは数分間にわたり最大で自身の体長の3倍の速度で前進します。
EPFLのチームは、このロボットを多数展開し、水域全体で水質データを収集することを想定しています。各ロボットには生分解性センサーが搭載され、水のpH、温度、汚染物質、微生物などを測定します。動きを精密に制御するのではなく、燃料チャネルの非対称設計を変えることで「左旋回型」と「右旋回型」を作り、自然に水面全体へ分散する仕組みです。
「自然環境で使える小型遊泳ロボットの開発は急速に進んでいますが、従来はプラスチックやバッテリー、電子部品に依存しており、デリケートな生態系での大量展開には課題がありました」とジャン氏は説明します。「本研究では、それらの素材を完全に生分解性かつ食用の部品に置き換えられることを示しました。」
この研究成果は、2025年5月に『Nature Communications』誌で発表され、食用ロボティクス分野の最新の進展となります。EPFLがこれまでに開発してきた食用ソフトアクチュエーター、流体回路、導電性インクなどの技術を基盤とし、2021年にEUの資金(350万ユーロ)で始動したRoboFoodコンソーシアムの一環です。