机器人也会变成“垃圾”？任务结束后回归土壤的环保机器人[解读科学]

by Kim Jonghwa

Published 13 Mar.2026 12:00(KST)

即使驱动100万次也能保持性能…连电子部件都可完全分解的软体机器人系统问世

一种瞄准“机器人和电子设备最终也会变成垃圾”这一问题的环保机器人技术已经问世。这一软体机器人电子系统在使用过程中可以作为高性能机器人运行，而在完成任务后则能在自然环境中完全分解，回归为土壤的一部分，由国内研究团队成功开发。

韩国研究财团表示，首尔大学材料工学部教授 Kang Seunggyun 研究团队将高耐久性可生物降解弹性体与无机电子器件相结合，开发出一种在驱动后可在工业堆肥环境中完全分解的软体机器人平台，并于13日对外公布。研究成果已于本月5日在线发表在国际学术期刊《Nature Sustainability》上。

可完全堆肥化的软体机器人系统。研究团队提供

此次研究的亮点在于，在保持软体机器人性能和耐久性的同时，实现了使用后可回归自然的电子系统。尤其是不仅结构体，连同电子器件也能完全分解，真正实现了“完全生物降解机器人”，这一点具有代表性。

机器人时代，电子废弃物激增

随着电子设备和自动化技术的普及，电子废弃物问题日益严峻。根据联合国训练研究所的数据，2022年全球电子废弃物产生量约为6200万吨。

尤其是软体机器人，由热固性高分子弹性体、合金、半导体等多种材料以多层结构复合而成，几乎无法实现回收利用。由于不能在自然界中分解，长期以来被指为加重环境负担的技术。

即便运动100万次，性能依旧

研究团队将高耐久性可生物降解弹性体 PGS、生物降解型粘合剂 PBTPA，以及以镁（Mg）、钼（Mo）、硅（Si）为基础的无机电子器件进行集成，构建出了完全生物降解的机器人电子系统。

软体机器人手指的生物降解过程。研究团队提供

借此制造出的软体致动器具有低滞后和出色的回复性能。实验结果显示，该机器人手指在重复驱动100万次后，其弯曲角度和输出力几乎没有变化，且在存放超过6个月后仍能保持稳定性能。

研究团队还在其上集成了包括曲率、形变、触觉、温度、湿度、pH值等多种传感器，实现了对环境的感知功能。加热器、电刺激器、药物释放元件等主动功能也被设计为可通过电子方式加以控制。

任务结束后“变身”为堆肥

当研究团队将这一机器人系统暴露在工业用堆肥环境中时发现，其结构体和电子器件在数个月内即在微生物作用下完全分解。此外，利用分解后生成的堆肥进行植物栽培的实验也证实，植物可以正常生长，从而证明其不存在环境毒性。

Kang Seunggyun 教授表示：“本研究为机器人和电子设备所产生的废弃物问题提出了根本性解决方案”，并称“有望拓展为一种与环境相互作用、执行多样任务的可持续机器人技术”。

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业界预计，该技术在难以回收的医疗一次性机器人、农业与环境监测设备、灾害探测机器人等领域具有较高应用潜力。舆论评价认为，这一技术提出了一种在任务结束后不是变成垃圾，而是回归为土壤一部分的全新机器人技术范式。

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。