能降解的無人機

劉行知

無人機航拍遙感具有時效性強、機動性好、巡察范圍廣等優點，可以不受空間和地形的制約，去到更遠更苦的地方大顯身手，幫助人類探索許多條件艱苦的環境，為我們提供及時、準確的數據信息。野生動植物保護者可以利用無人機監控動植物，了解它們的生存狀況;山間救援隊可以利用無人機協助偏遠地區的搜救任務……無人機應用廣泛，正在使我們的世界變得更好。

然而，如果無人機脫離人的控制，比如失蹤或者墜毀，便會對環境造成一定的破壞。2013年，一架用于科學探索的無人機在美國阿拉斯加海岸失蹤。雖然幸運的是后來漁民們找到了無人機的殘骸，但如果其燃料箱破裂或者沒有被及時回收，就會形成生態垃圾，影響當地生態環境。用于環保目的的無人機最終卻破壞環境，這不得不說是一種諷刺。

考慮到這個問題，美國宇航局的生物學家設計了一款新型環保無人機。如果它墜毀，能將對環境的負面影響降到最低，因為它將由可生物降解的材料制成。未來的無人機，甚至可能被設計成單程飛行，在完成任務后被蓄意墜毀，成為阿拉斯加鮭魚的零食。

機架

由菌絲材料制成。菌絲體是真菌的營養體，即所謂的根，緊密纏繞的菌絲能把周遭的一切東西牢牢縛住。將稻殼等農業廢棄物與菌絲混合后裝進模具內，數天后菌絲便能填滿模具的每個角落，再經過高溫烘烤阻止菌絲繼續生長，其形狀便不會發生變化。這種材料成本低、強度強且不會造成污染。

螺旋槳

為無人機提供升力的螺旋槳同樣是由可生物降解的材料制成。

電池

環境友好型的細菌燃料電池可以為無人機提供動力。

電路

無人機的電路系統采用銀納米粒子墨水印制，雖然不能瞬態溶解，但能夠生物降解，具有環保性。

生物傳感器

科學家將通過對大腸桿菌進行基因改造，將其作為識別元件制成生物傳感器，以讀取生態環境數據，比如二氧化碳含量、大氣污染物等。

基因安全

經過基因改造的生物傳感器在無人機墜毀后，轉基因細胞會不會與自然存在于環境中的細胞混在一起，從而污染生態環境？答案是不會。科學家會對轉基因細胞進行基因編輯，設置“密碼”，導致它們無法“交流”。

外殼

無人機的菌絲體機架將被一層利用細菌制造出來的纖維素保護著。在實驗中培養分泌纖維素的細菌，就可以得到不同結構的細菌纖維素，片狀纖維素在營養液干燥之后就會形成堅韌的皮革狀物質，提高材料的彈性和耐用性。

防水

細菌纖維素具有很強的持水能力，因此為了防水還需在纖維素保護層之外覆蓋蛋白質涂層。這種蛋白質涂層可以從經過基因修飾的酵母細胞中制備。其實這啟發于造紙胡蜂，它們能夠分泌一種蛋白質在紙巢上，增強防水能力，從而使紙巢遮風擋雨。

加速降解酶

雖然無人機的部件可以自然生物降解，但研究人員也設計了有助于加速無人機“自毀”過程的酶的釋放機制。人為控制釋放酶或者在特定情況下（如墜毀），酶會促進生物降解，轉化為對環境無害的物質。