Инженеры Гарвардского университета разработали метод 3D-печати мягких роботов, которым не нужны механические детали. Движение закладывается прямо в процессе печати — структура сама изгибается в нужную сторону при подаче воздуха. Работа опубликована в Advanced Materials.
Суть технологии
Ключевой элемент — вращающееся сопло, которое:
- Одновременно подаёт два материала.
- Точно размещает их внутри одной нити.
Что внутри нити:
- Прочная оболочка из полиуретана.
- Временный наполнитель на основе полоксамера (вещество из косметических гелей).
После печати наполнитель удаляют, и внутри остаётся пустой канал. Когда в него подают воздух, структура изгибается — строго в том направлении, которое было задано скоростью вращения сопла и подачей материалов при печати.
Что это даёт
- Никаких жёстких шарниров и механических соединений.
- Движение задаётся на этапе проектирования, а не сборки.
- Робот выходит из принтера готовым к работе.
Примеры
Исследователи напечатали несколько демонстрационных объектов:
- Структура, складывающаяся в форму цветка.
- Гибкая кисть с пятью «пальцами», способная захватывать предметы.
Зачем это нужно
Мягкие роботы безопаснее взаимодействуют с тканями организма, поэтому их можно использовать в:
- Хирургических инструментах.
- Протезах.
- Вспомогательных устройствах (экзоскелеты, реабилитация).
Кроме того, технология ускоряет производство — не нужны формы, сборка и многослойные конструкции. Всё делается за один проход принтера.