Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Швейцария) создали революционное решение для экологического мониторинга, которое отвечает сразу двум важным задачам: снижению количества электронных отходов и минимизации вмешательства в экосистему при оценке качества воды.
Пятимиллиметровые роботы в форме лодки, разработанные командой под руководством профессора Дарио Флореано и аспиранта Шуан Чжана, полностью изготовлены из биоразлагаемых и съедобных материалов. Их корпуса состоят из коммерческих гранул рыбного корма, измельчённых в порошок, смешанных с биополимерным связующим и сформированных методом сублимационной сушки. Для повышения питательной ценности исследователи сделали внешнюю структуру с содержанием белка на 30% выше и жира на 8% ниже, чем в стандартных гранулах для рыб.
Главная инновация этих роботов — их система движения, не требующая электроники или батарей. Устройства используют эффект Марангони — тот же физический принцип, который применяют некоторые водные насекомые для передвижения по поверхности воды. В небольшой камере происходит химическая реакция между лимонной кислотой и гидрокарбонатом натрия, в результате которой образуется углекислый газ. Он выталкивает нетоксичное топливо — пропиленгликоль — через канал, снижая поверхностное натяжение воды и разгоняя робота до скорости трёх длин корпуса в секунду на протяжении нескольких минут.
Команда EPFL планирует массовое развертывание таких роботов на водоёмах. Каждый из них будет оснащён биоразлагаемыми сенсорами для сбора данных о pH воды, температуре, загрязнителях и микроорганизмах. Вместо точного управления движением учёные создали варианты роботов с «левым» и «правым» поворотом, изменяя асимметрию топливного канала, что позволяет устройствам естественно рассредотачиваться по поверхности воды.
«Хотя разработка миниатюрных плавающих роботов для природных сред быстро развивается, обычно они основаны на пластике, батареях и другой электронике, что затрудняет их массовое использование в чувствительных экосистемах», — объясняет Чжан. — «В нашей работе мы показываем, как эти материалы можно заменить полностью биоразлагаемыми и съедобными компонентами».
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications в мае 2025 года, стало очередным шагом в развивающейся области съедобной робототехники. Оно продолжает предыдущие проекты EPFL по созданию съедобных мягких приводов, жидкостных схем и проводящих чернил — все они реализуются в рамках финансируемого ЕС консорциума RoboFood, стартовавшего в 2021 году с бюджетом 3,5 миллиона евро.