可堆肥軟性機器人經百萬次反覆驅動後仍可分解回歸土壤
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2026-07-07
電子廢棄物帶來的新挑戰
隨著機器人與電子設備快速普及，電子廢棄物已成為重要環境議題。聯合國訓練研究所（United Nations Institute for Training and Research, UNITAR）資料指出，全球電子廢棄物於2022年達約6,200萬公噸，其中相當比例未被妥善回收，而是進入掩埋或焚化流程。隨著軟性機器人逐漸應用於醫療照護、農業與環境探索等多元領域，使用後的機器人系統也可能成為新一代電子廢棄物來源。
軟性機器人通常由塑膠、高分子材料、金屬與電子元件組成，這些材料混合後不易回收及自然分解。為了降低這類機器人使用後造成的環境負擔，由韓國首爾大學（Seoul National University）、韓國西江大學（Sogang University）與奧地利林茲大學（Johannes Kepler University Linz）組成的聯合研究團隊，開發出一套可生物分解與堆肥化的軟性機器人電子系統。
PGS材料支撐反覆驅動
研究團隊以PGS（poly(glycerol sebacate)）可分解彈性材料製作機器人框架。這種材料具有類似橡膠的柔軟與回彈特性，適合用來製作可反覆彎曲的機器人零件。測試結果顯示，以PGS製成的機器人零件經過超過100萬次反覆驅動測試後，仍能維持穩定的彎曲幅度與力量，並在長期儲存後保持性能。
可分解電子元件如何保留功能
除了可分解的外部結構，研究團隊也將可分解的電子元件整合到機器人手指中，使其能偵測彎曲、拉伸、觸碰、溫度、濕度與酸鹼值等狀態，也能執行加熱、電刺激與藥物釋放等功能。這代表可分解機器人不只是材料能分解，也有機會保留感測與操作功能。
工業堆肥分解流程
在使用後處理方面，研究團隊將完整機器人系統置於工業堆肥條件下，模擬專業堆肥設施中透過溫度、水分與氧氣管理，加速材料分解的環境。結果顯示，機器人的結構與電子元件可在數個月內分解。研究團隊進一步將分解後的堆肥用於植物生長測試，結果未觀察到明顯環境毒性。
此類可堆肥軟性機器人經過超過100萬次反覆驅動後，仍能維持功能與耐用度，並於使用後透過工業堆肥環境分解，降低電子設備造成的廢棄物負擔。隨著軟性機器人逐漸應用於醫療照護、農業與環境探索等領域，若相關技術進一步發展，可為農業監測或環境感測等短期使用設備，提供更容易分解、廢棄物負擔較低的設計方向。本研究成果已發表於《Nature Sustainability》期刊。
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