Ученые напечатали на 3D-принтере мягких сетчатых роботов
Исследователи из Университета Северной Каролины напечатали на 3D-принтере мягкие гибкие структуры, которыми, когда они плавают в воде, можно управлять с помощью магнитных полей.
Изделие может захватывать мелкие объекты и переносить капли жидкости, сообщает eurekalert.org. Оно способно выступить в роли мягкого робота, имитирующего созданий, живущих на поверхности воды, или каркаса для выращивания клеточных культур.
«Исследование указывает на возможности развивающейся сферы, объединяющей 3D-печать и робототехнику», — сказал профессор Орлин Велев, ответственный автор работы.
Для создания структур ученые изготовили чернила из кремниевых микрошариков, соединенных жидким силиконом и находящихся в воде. Получившийся гомокомпозитный тиксотропный продукт напоминал зубную пасту. Последняя легко выдавливается из тюбика, но потом держит форму на щетке, не стекая. Исследователи использовали 3D-принтер для печати из материала сетчатых структур, которые затем выдерживали в печи. В результате получались эластичные кремниевые изделия, которыми можно управлять, растягивать или сжимать, воздействуя на них магнитным полем.
«Паста позволила создать сверхмягкие и гибкие структуры», — сказал первый автор работы, Сангчул Ро.
Восприимчивость к магнитному полю материал получил благодаря добавлению частиц карбонила железа.
«Структуры также являются ауксетическими – их можно сжимать и растягивать во всех направлениях, — сказал Велев. – Благодаря 3D-печати мы можем контролировать форму изделия до и после применения магнитного поля».
Конструкция способна выполнять разные задачи, находясь на поверхности воды.
«Имитация живых тканей – еще одно потенциальное применение структур», — сказал Ро.
Специалисты описали результаты исследования в журнале Advanced Materials Technologies. В статье они сообщили о создании перестраиваемых сеток, способных захватить небольшой шарик алюминиевой фольги или нести одну каплю воды, по сигналу отпуская ее.
«На данном этапе проект является доказательством работоспособности концепции мягкого роботизированного привода», — сказал Велев.
