能透過光的引導飛到特定區域改善糧食危機人工蒲公英種子幫植物授粉

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編譯／韋士塔 2023-03-11 10:00

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編譯／韋士塔

研究人員指出，有朝一日，我們將可見到數百萬顆攜帶著花粉的人工蒲公英種子，利用自然風自由傳播，接著透過光的引導，為特定區域的樹木或花朵授粉。

這種能夠隨風飛翔的人工蒲公英種子並非幻想，科學家最近已研發完成一種聚合物組裝機器人；它能隨風飛行，利用光線控制，研發靈感則來自兒童遊玩時吹到風中的蒲公英種子。

芬蘭坦佩雷大學（Tampere University）的「輕型機器人」（Light Robots）研究小組，開發出一具人工蒲公英種子的原型。研究人員表示，這種軟質機器人採用人工智慧（AI）及相關材料，能夠隨著環境的刺激（例如風力）而自行移動。

科學家指出，目前全球正面臨授粉危機，因為授粉媒介的多樣性正迅速下降，原因是天候異常、環境汙染及多年來人類對環境的破壞。傳統的重要授粉生物蜜蜂、蝴蝶及蝙蝠的數量，都已銳減。如果無法扭轉目前的趨勢，各種作物的產量可能大幅下滑，危及糧食安全。

坦佩雷大學的研究人員表示，為了應對這個危機，他們展開稱為「仙女」（FAIRY）的計畫，名稱是「以光反應組裝材料建造的飛行機器人」（Flying Aero-robots based on Light Responsive Materials Assembly）的縮寫。他們開發出體積輕巧的軟質機器人，攜帶花粉並隨風飄蕩，並利用光導技術前往指定區域。

據聯合國農糧組織（FAO）統計，全球仰賴昆蟲授粉的作物，經濟規模近6000億美元（約新台幣18兆元），約占全球87種主要糧食作物產量的35%。研究團隊表示，全球暖化導致授粉媒介喪失，已對生物多樣性及糧食生產造成嚴重威脅，「仙女」機器人或許可顛覆各種作物及花卉授粉的遊戲規則，對全球農業產生巨大影響。

這種軟質機器人的技術一旦成熟，將有助開發次世代的微型、無線軟質機器人。過去，科學家已使用複合聚合物及創新技術開發出多種能夠行走、游泳及跳躍的微型機器人。此外，研究團隊也開發出可應用於醫療領域的軟質機器人，功能包括清潔牙齒、在人體內提供藥物或分解血塊。

「仙女」則是第一款能夠隨風飛行的機器人，這種機器人具有幾個仿生特徵。重量僅1.2毫克，採用多孔結構，能輕易地漂浮在空氣中。另外，這種人造種子配備了軟質驅動器，由液晶彈性材料製成，能由雷射光束或發光二極管（LED）等可見光控制，改變其蒲公英種子狀結構的形狀。

這個特點，讓攜帶花粉的「仙女」能適應風向、風力，並透過光束控制聚合物組件的起飛與降落，完成授粉任務。科學家指出，若能廣泛應用，這種軟質機器人將可大幅緩解因授粉不足造成的糧食危機。

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