روبوت طري صالح للأكل: حلوى ذات غرض محدد

في حين أن هناك العديد من الأسئلة المفيدة التي يجب طرحها عند مواجهة روبوت جديد، فإن سؤال “هل يمكنني أكله” ليس واحدًا منها بشكل عام. أقول “بشكل عام”، لأن الروبوتات الصالحة للأكل هي في الواقع شيء – وليست صالحة للأكل فقط بمعنى أنه يمكنك من الناحية الفنية ابتلاعها وتعاني من الفوائد والعواقب، ولكن قابل للهضمحيث يمكنك أخذ قضمة كبيرة من الروبوت ومضغها وابتلاعها.

يم.

لكن حتى الآن، تتضمن هذه الروبوتات القابلة للهضم علامة النجمة هذه، يُرجى عدم تناولها: المحرك والبطارية، وهما بالتأكيد سامان وربما لا يكون مذاقهما جيدًا. كانت المشكلة هي أن المحركات الناعمة القابلة للهضم تعمل بضغط الغاز، مما يتطلب مضخات وصمامات لتعمل، وليس من السهل صنع أي منها بدون البلاستيك والمعدن. لكن في ورقة بحثية جديدة، أظهر باحثون من مختبر داريو فلوريانو للأنظمة الذكية في EPFL في سويسرا إصدارات قابلة للهضم لكل من البطاريات والمشغلات، مما أدى إلى ما هو، على حد علمي، أول روبوت قابل للهضم بالكامل وقادر على التحكم في التشغيل.

EPFL

لنبدأ بالبطارية الموجودة على هذا الرجل الصغير. بالمعنى الواسع، البطارية هي مجرد نظام لتخزين وإطلاق الطاقة. في حالة هذا الروبوت بالذات، تتكون البطارية من الجيلاتين والشمع. يقوم بتخزين الطاقة الكيميائية في غرف تحتوي على حمض الستريك السائل وصودا الخبز، وكلاهما يمكنك تناولهما بأمان. يتم فصل حمض الستريك عن صودا الخبز بواسطة غشاء، وسيؤدي الضغط الكافي على الحجرة التي تحتوي على الحمض إلى ثقب هذا الغشاء، مما يسمح للحمض بالتنقيط ببطء على صودا الخبز. يؤدي هذا إلى تنشيط البطارية ويبدأ في توليد ثاني أكسيد الكربون₂ الغاز، إلى جانب سترات الصوديوم (الشائعة في جميع أنواع الأطعمة، من الجبن إلى الحلوى الحامضة) كمنتج ثانوي.

EPFL

ينتقل غاز ثاني أكسيد الكربون عبر أنابيب الجيلاتين إلى المشغل، وهو ذو حجم أ تصميم آلي ناعم شائع إلى حد ما يستخدم غرف غاز مترابطة فوق قاعدة أكثر صلابة قليلاً تنحني عند الضغط عليها. يؤدي الضغط على المشغل إلى تشغيل واحد فقط، ولكن لجعل المشغل يهتز (يعد الاهتزاز مهارة ضرورية للغاية لأي روبوت)، يجب إطلاق الغاز بشكل دوري. المفتاح للقيام بذلك هو الابتكار الرئيسي الآخر هنا: صمام قابل للهضم.

EPFL

يعمل الصمام على مبدأ الإبزيم المفاجئ، مما يعني أنه يكون أسعد في شكل واحد (مغلق)، ولكن إذا وضعته تحت ضغط كافٍ، فإنه ينفتح بسرعة ثم يغلق مرة أخرى بمجرد تحرير الضغط. يعمل الإصدار الحالي من الروبوت بحوالي أربع دورات ثني في الدقيقة على مدار دقيقتين قبل نفاد البطارية.

إذن، هناك بطارية، وصمام، ومشغل، كلها قابلة للهضم، مما يجعلها روبوتًا صغيرًا متذبذبًا، قابلاً للهضم أيضًا. عظيم! لكن لماذا؟

يقول المؤلف الرئيسي بوكيون كواك: “إحدى حالات الاستخدام المحتملة لنظامنا هي توفير التغذية أو الدواء للحيوانات المراوغة، مثل الخنازير البرية”. “تنجذب الخنازير البرية إلى الفريسة الحية المتحركة، وفي حالتنا، فإن المحرك الصالح للأكل هو الذي يحاكيها”. المفهوم هو أنه يمكنك حقن شيء مثل لقاح أنفلونزا الخنازير في الروبوت. نظرًا لأنه رخيص التصنيع، وآمن للنشر، وقابل للتحلل تمامًا، ومرن، فمن المحتمل أن يكون بمثابة استراتيجية فعالة للتوصيل الجماعي المستهدف لنوع الحيوانات التي لا يرغب أحد في الاقتراب منها. ومن الواضح أن الأمر لا يقتصر على الخنازير البرية فحسب، فمن خلال ضبط حجم الروبوت وخصائص حركته، وما يحفزه، ورائحته وطعمه، يمكنك استهداف أي حيوان يجد الأشياء المتعرجة جذابة. وهذا يشمل البشر!

يقول كواك إنه إذا كنت ستأكل هذا الروبوت، فسيكون مذاق المشغل والصمام حلوًا بعض الشيء، حيث أنهما يحتويان على الجلسرين، مع ملمس يشبه الحلوى الصمغية. ستكون البطارية الهوائية مقرمشة من الخارج وحامضة من الداخل (مثل الليمون) بفضل حامض الستريك. في حين أن هذا العمل لا يركز بشكل خاص على الذوق، فقد صنع الباحثون إصدارات أخرى من المشغل بنكهة الغرينادين. لقد قاموا بتقديم هذه المحركات للبشر في وقت سابق من هذا العام، ويعملون على “تحليل تجربة المستهلك” والذي لا أستطيع إلا أن أفترض أنه متطلب قبل الإعلان عن الشراكة مع Haribo.

ومع ذلك، فإن القدرة على الأكل ليست هي المحور الأساسي للروبوت، كما يقول بي داريو فلوريانو. “إذا نظرت إلى الأمر من المنظور الأوسع للروبوتات البيئية والمستدامة، فإن البطارية الهوائية ونظام الصمامات يعدان تقنية تمكينية رئيسية، لأنها متوافقة مع جميع أنواع الروبوتات الهوائية القابلة للتحلل الحيوي.” وحتى لو لم تكن مهتمًا بشكل خاص بجميع الأمور البيئية، وهو ما يجب أن تكون عليه حقًا، في سياق أسراب كبيرة من الروبوتات في البرية، فمن الأهمية بمكان التركيز على البساطة والقدرة على تحمل التكاليف فقط لتتمكن من التوسع بشكل مفيد.

يعد هذا كله جزءًا من مشروع RoboFood الممول من الاتحاد الأوروبي، ويعمل Kwak حاليًا على روبوتات أخرى صالحة للأكل. على سبيل المثال، سلوك الإبزيم المرن في صمام هذا الروبوت يشبه نوعًا ما البطارية من حيث أنه يخزن ويطلق طاقة مرنة، ومع بعض التغيير والتبديل، يأمل كواك أن تكون مصادر الطاقة المرنة الصالحة للأكل هي المفتاح لروبوتات القفز الصغيرة اللذيذة التي تقفز مباشرة من طبق الحلوى إلى فمك.

بطارية هوائية صالحة للأكل لتشغيل الروبوت بشكل مستدام ومتكرر، بقلم بوكيون كواك، وشوهانغ تشانغ، وألكسندر كيلر، وكيوكاي تشي، وجوناثان روسيتر، وداريو فلوريانو من مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية، تم نشرها في العلوم المتقدمة

.