醫療黑科技的探索：一款可以「食用」的機器人

編者按：本文作者 Evan Ackerman 是 IEEE Spectrum 高級編輯，專註於機器人和自動化領域。

一直以來，研究人員都在嘗試開發一種能讓人們安全食用的電子產品，包括可食用的晶體管、感測器、電池、電極、以及電容器等，如果你能把它們都放在一起的話……其實，就是一款可食用的機器人了。但是，目前似乎還無法打造一款可食用機器人，因為我們還缺少一樣東西，一樣能讓這種機器人和其他計算系統不一樣的東西——那就是，能被人體吸收的執行器。只有依靠這種執行器，當可食用機器人被我們吞咽之後，才能執行某些有效操作。

不過現在，情況似乎出現了轉機。就在上周舉辦的全球機器人行業規模最大的學術會議IROS上，來自世界頂級理工院校瑞士聯邦理工學院(洛桑) / 洛桑聯邦理工學院智能系統實驗室的研究人員推出了一款可完全食用的明膠制軟體氣動執行器。知名仿生人工智慧專家達里奧?弗洛來若（Dario Floreano）是該實驗室的主管，他表示，這款可食用執行器可能嘗起來不是那麼美味，但卻是可以完全被生物降解的，而且可以和生物體相容，並支持環保可持續性。最重要的是，這個執行器能夠實現各種新穎的應用。

研究人員在他們的論文中這樣解釋道：

這種可食用機器人組件能夠與營養品或藥物成分混合，可以被人體消化和代謝。作為一種可消化機器人或一次性機器人，其潛在應用是用於人類和動物的醫療探索。這種機器人不需要額外的有效載荷，可以隨著人體消化食物消化過程流出體外，因為這個機器人本身就是食物。

哇！機器人本身就是食物。

這款執行器是由明膠、甘油和水，然後倒入模具中混合製成的，整體是按照標準的氣動執行器來設計的（性能也很相似），這種結構能讓它在充氣時彎曲，而當壓力減弱時則可以再次伸直。這裡最令人感到新奇的是這種執行器的成分和可食性，事實證明，可食性能夠為這種執行器帶來一些額外的好處：由於明膠是可融的，所以這種可食用執行器具有自愈能力，而對於常規氣動執行器來說往往做不到這一點。

研究人員進行了夾持器抓取測試，以更好地調整制動力，允許夾具處理不同尺寸大小和形狀的物體，試驗中測試的物體包括：蘋果（95.6克），熟雞蛋（47.7克），橙子（104.8克），樂高玩具塊（25.7克），以及一瓶口香糖（153.1克）。

在 IROS 大會演講結束的時候，有位觀眾問了一個「很明顯」的問題，他問道：「從技術角度來看，執行器是可食用的，但是目前是否真的有人吃過呢？」實際上，還真的有人吃過，至少在製造生產過程中有一些零散的「可食用零件」遺留下來。但據我們所知，截至目前，還沒有一個可食用執行器再被人吃過以後，自己從他們的胃裡面爬出來過。

至於我們對可食用機器人實際應用的期待，我甚至都不用去猜測，因為作為讀者的你們根本不會相信我。所以，為了能夠更好地說明對可食用機器人的未來展望，我還是引用一段論文吧：

完全可食用的機器人，將有助於我們研究野生動物如何進行共同行為。此外，可食用機器人還可以用「動物本身」的第一視角去觀察他們的狩獵行為，或是用於訓練受保護動物進行捕食。另一方面，如果將醫療成分混入到可食用機器人組件裡面，這種機器人就可以幫助保護野生動物健康，或是癒合人體內部的創傷或疾病。值得一提的是，由於可食用機器人是可以被代謝的，所以也意味著它們具備能量儲存的功能優勢，這樣一來，這種機器人無需提供額外有效載荷即可持續工作，而對於非食用機器人而言，則必須要提供食物才能維持其有效載荷。利用這一優勢，可以在很多救援場景中發揮作用，因為這些可代謝的機器人可以在與世隔絕的極端環境下（比如山谷裂縫或山頂）接觸到倖存者，提供救援幫助。最後但並非最不重要的是，由於可食用機器人材料可以產生電子能，所以可以設想他們能夠像章魚那樣具備自噬（自食）功能，使其使用壽命得到進一步延長。

VIA spectrum雷鋒網編譯

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