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2024-06-03 | 科技島

可食用機器人或成食物和醫藥的新未來


可食用機器人或成食物和醫藥的新未來


可食用機器人和機器人食品仍有望徹底改變醫療、環境和營養領域,一旦當前的科學、心理、倫理和技術問題得到解決,吃披薩外送無人機的未來可能並不遙遠。


編譯/高晟鈞




想像一個世界,你可以訂購披薩,然後讓無人機機器人取代當地外送員送餐,考慮到當今機器人的進步,這似乎是可實現的。事實上,一些餐廳已經在使用機器人來取代服務員和廚師的工作了。





可食用機器人或成食物和醫藥的新未來
可食用機器人會成為食物和醫藥的未來嗎?圖取自 News.medical



那麼,如果想像一個這樣的世界,送貨無人機本身可以作為甜點或是餐點食用呢?是不是更像科幻電影才會出現的情節了?令人驚訝的是,這並非是無稽之談。食品加工與機器人兩個看似完全不同且獨立的領域,其實在材料特性、功能與製造方面有很大的重疊。如果利用得當,這將成為解決未來營養、醫療和環境挑戰的新穎方法。




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看似毫不相關,實則高度重疊




不同於生命體在生命周期結束後,會成為其他有機體的營養,機器人大多會成為廢物或汙染源。因此,研究人員的目標放在了永續機器人的設計,其中一個核心概念就是「可降解」。




於是乎,科學家開始思考除了可降解外,可以被消化甚至提供營養或藥物價值的「可食用」機器人是否可行?對此,愈來愈多生物分子衍生材料在可食用機器人組件方面展現了潛力。例如身體材料可以用纖維素或殼聚糖製造;驅動器(Actuator)可以使用水凝膠、明膠或是澱粉;感測器可以使用纖維素、果膠基薄膜(溫度)、能量(活性碳)、米紙(濕度)。




挑戰




如何將感測數據轉化為驅動的過程,仍然是可食用機器人的主要挑戰之一。計算設備通常依賴類電晶體來處理資訊,雖然候選生物分子(例如,類胡蘿蔔素、食用染料和真菌衍生的木胂)已被識別和描述,但由於當前的性能、穩定性和性能限制,機器人食品與半導體整合仍難以成功。




此外,可食用機器人的安全性也缺乏臨床驗證,雖然大多數材料都是可消化的,而被認為對人類或動物是「安全的」,但目前原型機器人食品的稀缺阻礙了臨床試驗的證明。更重要的是,儘管某些機器人食品成分可以獨立安全食用,但多種成分的交叉反應是否會導致其他不良影響仍有待商榷。




小型化和品質控制也是「智慧」可食用機器人的一大難題,尤其若是用於評估身體功能並自主執行醫療幹預(例如精確給藥)的時候,與相對不複雜且可以根據需要分段消耗的純營養機器人不同,這些操作機器人由更多必須協同工作的組件組成,且任何一個組件的故障或是計算誤差都可能導致災難性後果。




儘管如此,可食用機器人和機器人食品仍有望徹底改變醫療、環境和營養領域,一旦當前的科學、心理、倫理和技術問題得到解決,吃披薩外送無人機的未來可能並不遙遠。




資料來源:News.medical



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