Исследовательская группа из Кореи создала 4D-принтер, который использует переработанные материалы для изготовления мягких роботов — роботов, изготовленных из нежестких материалов. Элементарная сера, побочный продукт переработки нефти, обычно рассматривается как отходы. Но команда разработчиков 4D-принтера использует его для создания материала, который претерпевает структурные изменения под воздействием определенных температур и освещения. Добавляя магнитные частицы, принтер создает крошечных полудюймовых роботов, которые перемещаются, следуя внешним магнитным полям.
В отличие от объектов, напечатанных на 3D-принтере, объекты, напечатанные на 4D-принтере, не имеют четвертого пространственного измерения. Вместо этого это 3D-объекты, которые могут менять форму после создания. Принтер использует инфракрасный лазер для запуска реакции химической сварки без использования клея, что позволяет полученным объектам иметь компоненты, которые могут двигаться и менять форму. Когда эти объекты больше не нужны, их можно переплавить и переработать в материал для печати. «Ожидается, что умные материалы, которые могут перемещаться автономно и перерабатываться, станут ключевыми движущими силами будущих технологий мягкой робототехники и автоматизации», — сказал доктор Донг-Гюн Ким.
Что такое мягкая робототехника?
Так какой же смысл делать полудюймовых роботов? Сейчас они в основном предназначены для исследовательских целей. 4D-принтер команды Корейского научно-исследовательского института химической технологии (KRICT) — это только начало 4D-печати в области мягкой робототехники. Мягкие роботы — это машины, изготовленные из податливых и гибких материалов, поэтому они могут совершать более универсальные движения. Мягкие роботы также легче металлических, что делает их идеальными для широкого спектра применений — от медицины до производства. Первый мягкий робот был создан в 2014 году, что сделало его относительно новой областью робототехники. В 2026 году Южный университет науки и технологий Китая представил мягкого робота, который может менять длину ног для выполнения широкого спектра действий.
Индустрия мягкой робототехники борется с отсутствием устойчивости, но 4D-принтер решает эту проблему, используя отходы для создания роботов, которые можно снова разобрать. Еще одной неудачей стали тяжелые и жесткие системы питания, которые не позволяют роботам быть такими гибкими и мягкими, какими они должны быть. Бристольский университет создал «мягкий» миниатюрный насос, который весит намного меньше обычных механических насосов и обеспечивает большую свободу движений. Поскольку исследовательские группы продолжают внедрять инновации, мягкая робототехника, возможно, сможет выполнять свои функции.
