Oamenii de știință de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) din Elveția au creat o soluție revoluționară pentru monitorizarea mediului, care abordează două provocări majore: reducerea deșeurilor electronice și minimizarea perturbării ecosistemelor în timpul evaluării calității apei.
Roboții, cu formă de bărcuță și lungime de 5 centimetri, au fost dezvoltați de o echipă condusă de profesorul Dario Floreano și doctorandul Shuhang Zhang și sunt fabricați integral din materiale biodegradabile și comestibile. Corpurile acestora sunt realizate din granule comerciale de hrană pentru pești, măcinate sub formă de pulbere, amestecate cu un liant biopolimeric și apoi liofilizate pentru a obține forma dorită. Pentru a crește valoarea nutritivă, cercetătorii au formulat structura exterioară cu un conținut de proteine cu 30% mai mare și un conținut de grăsimi cu 8% mai mic decât granulele standard de hrană pentru pești.
Ceea ce face acești roboți cu adevărat inovatori este sistemul lor de propulsie, care nu necesită electronice sau baterii. Dispozitivele folosesc efectul Marangoni — același fenomen utilizat de unele insecte acvatice pentru a se deplasa pe suprafața apei. O reacție chimică între acid citric și bicarbonat de sodiu, într-o mică cameră, produce dioxid de carbon, care forțează evacuarea unui combustibil netoxic pe bază de propilenglicol printr-un canal. Acest combustibil evacuat reduce tensiunea superficială a apei, propulsând robotul înainte cu viteze de până la trei lungimi ale corpului pe secundă, timp de câteva minute.
Echipa EPFL își propune să lanseze acești roboți în număr mare pe suprafața apelor. Fiecare ar putea fi echipat cu senzori biodegradabili pentru a colecta date despre pH-ul apei, temperatură, poluanți și microorganisme. În loc să controleze precis deplasarea roboților, cercetătorii au creat variante care virează la stânga sau la dreapta, modificând asimetric designul canalului de combustibil, permițând astfel dispersia naturală a roboților pe suprafața apei.
„Deși dezvoltarea roboților miniaturali pentru medii naturale a avansat rapid, aceștia se bazează de obicei pe materiale plastice, baterii și alte componente electronice, ceea ce ridică probleme pentru implementarea la scară largă în ecosisteme sensibile”, explică Zhang. „În această lucrare, arătăm cum aceste materiale pot fi înlocuite complet cu componente biodegradabile și comestibile.”
Cercetarea, publicată în Nature Communications în mai 2025, reprezintă cel mai recent progres în domeniul emergent al roboticii comestibile. Aceasta se bazează pe lucrările anterioare ale EPFL privind actuatoare moi comestibile, circuite fluidice și cerneluri conductoare, toate parte a consorțiului RoboFood finanțat de UE, lansat în 2021 cu o finanțare de 3,5 milioane de euro.