Naukowcy ze szwajcarskiej École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) stworzyli przełomowe rozwiązanie do monitorowania środowiska, które odpowiada na dwa kluczowe wyzwania: ograniczenie ilości odpadów elektronicznych oraz minimalizację zakłóceń ekosystemów podczas oceny jakości wody.
Roboty w kształcie łódki o długości 5 centymetrów, opracowane przez zespół pod kierownictwem profesora Dario Floreano i doktoranta Shuhanga Zhanga, są w całości wykonane z biodegradowalnych i jadalnych materiałów. Ich korpusy powstają z komercyjnych granulek karmy dla ryb, zmielonych na proszek, połączonych z biopolimerowym lepiszczem i uformowanych metodą liofilizacji. Aby zwiększyć wartość odżywczą, naukowcy wzbogacili zewnętrzną strukturę o 30% więcej białka i 8% mniej tłuszczu niż standardowa karma dla ryb.
Prawdziwą innowacją tych robotów jest ich system napędowy, który nie wymaga elektroniki ani baterii. Urządzenia wykorzystują efekt Marangoniego – to samo zjawisko, które pozwala niektórym owadom wodnym poruszać się po powierzchni wody. Reakcja chemiczna między kwasem cytrynowym a wodorowęglanem sodu w małej komorze wytwarza dwutlenek węgla, który wypycha nietoksyczne paliwo na bazie glikolu propylenowego przez kanał. Wydostające się paliwo obniża napięcie powierzchniowe wody, napędzając robota z prędkością do trzech długości ciała na sekundę przez kilka minut.
Zespół EPFL planuje wdrożyć te roboty masowo na zbiornikach wodnych. Każdy z nich byłby wyposażony w biodegradowalne czujniki do zbierania danych o pH wody, temperaturze, zanieczyszczeniach i mikroorganizmach. Zamiast precyzyjnego sterowania ruchem, naukowcy stworzyli warianty „skręcające w lewo” i „skręcające w prawo” poprzez asymetryczne zaprojektowanie kanału paliwowego, co pozwala robotom naturalnie rozpraszać się po powierzchni wody.
„Choć rozwój miniaturowych robotów pływających do środowisk naturalnych postępuje szybko, zwykle opierają się one na plastiku, bateriach i innej elektronice, co stanowi wyzwanie przy masowym wdrażaniu w wrażliwych ekosystemach” – wyjaśnia Zhang. „W naszej pracy pokazujemy, jak te materiały można zastąpić całkowicie biodegradowalnymi i jadalnymi komponentami.”
Badania opublikowane w Nature Communications w maju 2025 roku stanowią najnowszy postęp w rozwijającej się dziedzinie robotyki jadalnej. Bazują na wcześniejszych osiągnięciach EPFL w zakresie jadalnych miękkich siłowników, układów płynowych i przewodzących tusz, będących częścią finansowanego przez UE konsorcjum RoboFood, uruchomionego w 2021 roku z budżetem 3,5 miliona euro.