В Австралийском институте биоинженерии и нанотехнологий (AIBN) разработали метод 3D-печати роботов из жидкого металла, способных менять форму под действием окружающей среды. Об опубликованном в Advanced Materials исследовании рассказали в Квинслендском университете под заголовком: «Даем животную силу медицинской робототехнике».
«Мы поставили перед собой задачу воспроизвести перемещение, гибкость и контроль движений млекопитающих. Комбинируя «мягкие» сферические наночастицы жидкого металла и «жесткие» наностержни на основе галлия в процессе 3D-печати, мы смогли воссоздать взаимосвязанную сеть костей и мышц, которая дает животным преимущество в эффективности и силе. Этот настраиваемый галлий-полимерный композит может использоваться для создания медицинских реабилитационных изделий следующего поколения, таких как высокоточные захваты для протезов конечностей», — рассказала химик Жуйруй Цяо из AIBN.
По ее словам, многие изобретатели черпают вдохновение и ищут инженерные решения в живой природе, в том числе в части движения животных. Однако создание гибридных структур упирается в ограничения в выборе материалов, а также сложность многоэтапных процессов, используемых в традиционных методах производства, сетует исследовательница.
Из жидкого металла можно печатать детали, меняющие форму под действием тепла или инфракрасного излучения. Эта перспективная технология изготовления изделий из программируемых материалов получила название 4D-печать (под четвертым измерением подразумевается время, так как форма объекта может со временем изменяться).
Учитывая простоту изготовления и потенциальные сферы применения, мягко-жесткий полимерный композит может произвести революцию в области гибридных мягких материалов и ускорить инновации в мягкой робототехнике, надеются ученые.