瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)智慧系统实验室团队近期在《Advanced Science》期刊发表一项突破性技术，开发出完全由可食用材料制成的软性机器人气动系统，包含电池、阀门与致动器。该系统利用柠檬酸与碳酸氢钠(小苏打)的化学反应产生二氧化碳气体，推动明胶制成的致动器产生弯曲动作，无需外部电源即可实现自动持续的节奏性运动，不仅安全可食且对环境零负担，解决了传统软性机器人依赖有毒锂电池的瓶颈。

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软性机器人因具备生物可分解特性，常被应用於环境监测与标靶药物传输等领域，设计初衷是在完成任务後能完全消失於自然界。然而，现有技术的主要挑战在於其动力来源仍多依赖传统电池，这些组件通常含有毒性且无法自然分解，导致「全绿色」应用难以实现。过去学界始终未能开发出仅使用可食用材料，就能提供重复且自我维持运动的成功系统，直到这项创新研究问世。

这款创新的「可食用气动电池」运作原理相当直观，由含有柠檬酸的溶液与粉状碳酸氢钠两个部分组成。运作时，柠檬酸滴落至小苏打上引发化学反应，释放出加压的二氧化碳气体，这类似於常见的「火山爆发」科学实验。研究人员指出，这种电池利用简单的食品级成分，能提供快速致动、低成本且零环境影响的能源，彻底颠覆了机器人动力来源的概念。

在机械结构方面，产生的二氧化碳气体会流入由柔软明胶制成的致动器中，随着内部气压升高，致动器会发生弯曲，产生机器人的动作。为了实现持续运动，系统配备了一个带有狭缝的明胶薄壳阀门作为控制器。当压力过高时，阀门会自动开启排气；压力下降後则自动关闭，让气压重新累积以驱动下一次循环，进而形成自动化的节奏性运动。

该系统具有高度可编程性与扩展性，能针对特定任务进行微调。科学家透过调整酸液滴落开囗的大小来控制气体生成速率，进而影响机器人的运动速度；同时，藉由改变组件间的气流阻力可控制重复运动次数。此外，这种气动电池可制成不同尺寸，运作时间范围极广，依据设计需求可从短短20秒运作至长达650秒，展现极高的应用弹性。

研究团队已在实验室模拟环境中成功验证此技术，开发出一种埋於地下的触发式装置。当野生动物(如野猪)踩踏时，装置会启动并模拟猎物反覆移动，吸引动物靠近捕食。一旦动物吞下机器人，同时也摄取了内部装载的营养素或疫苗，且整个过程不会留下任何有毒废弃物，为野生动物疫苗接种与生态保育提供了全新的无痕解决方案。