Мягкая робототехника в значительной степени использует природу как источник вдохновения, представляя врожденные средства безопасного взаимодействия между роботизированными устройствами и живыми организмами. Но используемые материалы часто не поддаются биологическому разложению или изготавливаются из невозобновляемых ресурсов, что способствует постоянно растущему отрицательному воздействию на окружающую среду. Кроме того, традиционные методы изготовления, такие как литье в формы, не подходят для воспроизведения или имитации сложных творений природы.
За последние несколько лет ученые добились прогресса в разработке мягких роботов, создаваемых для имитации существ, живущих в воде, например, как мягкий робот для Марианской впадины, созданный китайскими разработчиками. Исследователи полагают, что эта технология однажды приведет к созданию крошечных мягких роботов, которые смогут плавать внутри тела, распределяя лекарства или восстанавливая поврежденные ткани. Но в большинстве случаев мягкие роботы, изготовленные из биоразлагаемого материала, имеют ограничения, включая растворение в воде, плесневение и ограниченный срок службы.
Исследователи разработан специальный процесс 3D-печати, основанный на моделировании методом наплавления, при котором с помощью полностью биоразлагаемых чернил на основе желатина удалось напечатать сложные объекты с заданными стабильными размерами. Этот процесс позволяет быстро и дешево создавать прототипы устойчивых мягких роботизированных устройств из гелей, которые могут растягиваться в шесть раз по сравнению с их первоначальной длиной, а также обеспечивают простую процедуру переработки без отходов. Их можно перепечатать несколько раз или безопасно утилизировать в конце срока службы, что потенциально открывает устойчивое будущее для мягкой робототехники.
В новых исследованиях были использованы сахар и желатин для создания желеобразных объектов. Добавление других материалов сделало их творения менее привлекательными для плесени (лимонная кислота) и более устойчивыми при погружении в воду (глицерин).
Чтобы использовать новый созданный материал для печати, его нагрели, что позволило распылить его через печатающее сопло, и запустить принтер в прохладной комнате, позволив чернилам быстро затвердеть.
