اولین ربات نرم چهار بعدی جهان با هدف نظارت بر محیط [تماشا کنید]

محققان ایتالیایی یک ربات نرم و تجزیه پذیر جدید را با کمک چاپ 4 بعدی ساخته‌اند که شبیه به یک دانه است و می‌تواند با توجه به تغییرات رطوبت تغییر شکل دهد و در خاک حرکت کند. به گفته دانشمندان، این دستگاه ساده پتانسیل بالایی در زمینه نظارت بر محیط زیست دارد.

از فناوری چاپ 4 بعدی برای ساخت اشیایی استفاده می‌شود که می‌توانند شکل یا خواص خود را در پاسخ به عوامل محیطی مانند نور و دما تغییر دهند. تاکنون از این فناوری برای ایجاد مواد خودمونتاژ و قابل برنامه‌ریزی استفاده شده است، اما اکنون از فناوری پرینت 4 بعدی برای ساخت یک ربات نرم استفاده شده که می‌تواند خاک را تجزیه و تحلیل کند.

نحوه تعامل ربات تغییر شکل دهنده با خاک

محققان مرکز تحقیقاتی Istituto Italiano di Tecnologia جنوآ، ایتالیا با الهام از ساختار بذر شمعدانی آفریقای جنوبی (Pelargonium appendiculatum) که در پاسخ به رطوبت محیط تغییر شکل می‌دهد، اولین ربات بذر شبه بیولوژیکی و تجزیه پذیر را ساخته‌اند.

آن‌ها پس از بررسی کامل ساختار و بیومکانیک دانه طبیعی، با استفاده از ترکیبی از تکنیک‌های چاپ سه بعدی و الکتروریسی موفق شدند تا آن را شبیه‌سازی کنند. سپس از فرآیند مدل سازی رسوب ذوبی (FDM) استفاده کردند تا یک لایه بستر متشکل از پلی‌کاپرولاکتون (PCL)، یک پلی‌استر ترموپلاستیک تجزیه‌پذیر ایجاد کنند که با استفاده از پلاسمای اکسیژن فعال شده بود تا آب بیشتری به خود جذب کند.

سپس الیاف جاذب رطوبت الکتروریسی شده متشکل از یک پوسته پلی اتیلن اکسید و یک هسته نانوکریستال سلولز را به این لایه بستر اضافه کردند.

در آزمایش‌های خود، این ربات نرم موفق شد تا یک نمونه خاک را کاوش کند و شکل آن را با زبری و شکاف‌هایش ارائه کند. محققان ادعا می‌کنند که این ربات بسیار کارآمد بوده و می‌تواند حدود 100 برابر وزن خود را بلند کند. در ویدیو بالا نشان داده می‌شود که این ربات در طول آزمایش خود چگونه به خاک واکنش نشان می‌دهد.