瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)智慧系統實驗室團隊近期在《Advanced Science》期刊發表一項突破性技術，開發出完全由可食用材料製成的軟性機器人氣動系統，包含電池、閥門與致動器。該系統利用檸檬酸與碳酸氫鈉(小蘇打)的化學反應產生二氧化碳氣體，推動明膠製成的致動器產生彎曲動作，無需外部電源即可實現自動持續的節奏性運動，不僅安全可食且對環境零負擔，解決了傳統軟性機器人依賴有毒鋰電池的瓶頸。

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軟性機器人因具備生物可分解特性，常被應用於環境監測與標靶藥物傳輸等領域，設計初衷是在完成任務後能完全消失於自然界。然而，現有技術的主要挑戰在於其動力來源仍多依賴傳統電池，這些組件通常含有毒性且無法自然分解，導致「全綠色」應用難以實現。過去學界始終未能開發出僅使用可食用材料，就能提供重複且自我維持運動的成功系統，直到這項創新研究問世。

這款創新的「可食用氣動電池」運作原理相當直觀，由含有檸檬酸的溶液與粉狀碳酸氫鈉兩個部分組成。運作時，檸檬酸滴落至小蘇打上引發化學反應，釋放出加壓的二氧化碳氣體，這類似於常見的「火山爆發」科學實驗。研究人員指出，這種電池利用簡單的食品級成分，能提供快速致動、低成本且零環境影響的能源，徹底顛覆了機器人動力來源的概念。

在機械結構方面，產生的二氧化碳氣體會流入由柔軟明膠製成的致動器中，隨著內部氣壓升高，致動器會發生彎曲，產生機器人的動作。為了實現持續運動，系統配備了一個帶有狹縫的明膠薄殼閥門作為控制器。當壓力過高時，閥門會自動開啟排氣；壓力下降後則自動關閉，讓氣壓重新累積以驅動下一次循環，進而形成自動化的節奏性運動。

該系統具有高度可編程性與擴展性，能針對特定任務進行微調。科學家透過調整酸液滴落開口的大小來控制氣體生成速率，進而影響機器人的運動速度；同時，藉由改變組件間的氣流阻力可控制重複運動次數。此外，這種氣動電池可製成不同尺寸，運作時間範圍極廣，依據設計需求可從短短20秒運作至長達650秒，展現極高的應用彈性。

研究團隊已在實驗室模擬環境中成功驗證此技術，開發出一種埋於地下的觸發式裝置。當野生動物(如野豬)踩踏時，裝置會啟動並模擬獵物反覆移動，吸引動物靠近捕食。一旦動物吞下機器人，同時也攝取了內部裝載的營養素或疫苗，且整個過程不會留下任何有毒廢棄物，為野生動物疫苗接種與生態保育提供了全新的無痕解決方案。