Итальянские учёные впервые напечатали на 4D-принтере робота, вдохновлённого структурой семян южноафриканской герани (Pelargonium appendiculatum) — она меняет форму в зависимости от влажности окружающей среды. Используя похожие качества, крошечный бот будет мониторить природу вокруг себя и эффективно под неё подстраиваться.
Исследователи использовали моделирование плавленого осаждения (FDM) для печати слоя подложки, состоящего из поликапролактона (PCL) — биоразлагаемого термопластичного полиэфира, — который был активирован с помощью кислородной плазмы для усиления его гидрофильности. Затем они добавили к подложке электропряденные гигроскопические волокна, состоящие из оболочки из оксида полиэтилена и ядра из нанокристаллов целлюлозы.
Получившийся мягкий робот «изучал» образец почвы, меняя свою форму для лучшего взаимодействия с неровностями и трещинами. По словам исследователей, бот оказался очень энергоэффективным, а также ему удавалось поднимать веса, превышающие его собственный в 100 раз и более.
«Биоразлагаемые и энергонезависимые роботы будут использоваться в качестве беспроводных безбатарейных инструментов для исследования и мониторинга поверхности почвы. Наш биоинспирированный подход позволил создать недорогие инструменты, которые можно использовать для сбора данных на месте с высоким пространственным и временным разрешением, особенно в отдалённых районах, где данные мониторинга недоступны», — подытожил Лука Чеккини, первый автор исследования.