意大利技能研討院取刻倫托大學研討人員使用3D打印創建了一個種子外形的機器人,由可生物降解資料制成,具有憑據濕度變更探索泥土的本領,可以正在周圍環境中移動,且不需求電池或其他外部能源。這類人造種子還能自我改造,有望正在環境監測、從頭造林等各個領域獲得使用。研討論文頒發正在近來的《進步前輩科學》雜志上。
該結果源于歐洲項目I-Seed,由植物種子取得靈感,重要方針是創立一種新型機器人,可以作為傳感器監測泥土質量參數,包孕汞等污染物,和二氧化碳程度、溫度和濕度等氛圍方針。
I-Seed項目于2021年啟動。第一個I-Seed的靈感來源于南非天竺葵的種子構造,復制了天竺葵隨周圍環境濕度變革而轉變外形的才能,即所謂的濕態構造。
意大利手藝研討院生物啟示柔性機器人實驗室研討人員解釋道,研討由察看自然最先,旨正在模擬生物的戰略或其構造,并將其復制到機器人手藝中,正在能源和污染方應對環境的危害較小。植物一直是靈感的源泉,正在模擬了根部和攀緣植物的發展和活動戰略后,研討團隊重點研討了天竺葵科植物典范的種子攜帶構造的活動和散布特性。
當適合的環境條件出現時,這一些種子由植物中分離出來,操縱本身的吸濕特征,轉變外形并自力挪動以探索和滲入泥土,進而增長抽芽的時機。
研究人員連系3D打印和靜電紡絲技能復制了種子設計。為了肯定最好解決方案,他們測試了具有所需特征的分歧質料,比方可以吸濕和收縮的質料——纖維素納米晶體和聚環氧乙烷,和基于聚己內酯的可生物降解和熱塑性聚合物。

研究人員稱,這一些可生物降解和能源自立的機器人,將用作表層泥土勘察和監測的無線、無電池東西。這類受生物啟示的辦法使人們可以制造出低成本的儀器,適用于收集具有高空間和時間分辨率的現場數據,特別是在沒有可以用監測數據的偏遠地區。(張夢然)