Разработан метод 3D-печати искусственных мышечных волокон для роботов

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона разработали технологию 3D-печати искусственных мышечных волокон, в которых траектория движения заложена непосредственно в материал. Метод позволяет печатать волокна, способные изгибаться, скручиваться и менять форму без использования дополнительных механических систем.

Технология основана на комбинации двух эластомеров. Активный жидкокристаллический эластомер меняет форму при нагревании, пассивный материал сопротивляется деформации. Печать обоих материалов через вращающееся сопло позволяет контролировать поведение каждого участка волокна. При нагревании активный материал сжимается вдоль молекулярного направления, а сопротивление пассивного материала вызывает изгиб нити в заданную сторону.

Исследователи продемонстрировали возможности технологии на нескольких прототипах. Напечатанные решетки превращались в куполообразные формы под воздействием тепла. Созданные захваты опускались на объекты, обхватывали их и поднимали. Разные структуры показали противоположное поведение — одни расширялись при нагревании, другие сжимались.

Разработка может применяться для создания мягких роботизированных захватов, активных фильтров, биомедицинских устройств и роботов с изменяемой формой. Технология пока использует тепловую активацию, что ограничивает скорость реакции и энергоэффективность. Созданные конструкции находятся на экспериментальной стадии.