據(jù)國外媒體報道，來自北歐國家瑞典一所大學(xué)的一組研究人員進(jìn)一步開發(fā)了一種基于3D打印機(jī)的微型機(jī)器人的微致動器。研究發(fā)現(xiàn)，該致動器包含一種電活性聚合物，打印后在電荷存在的情況下會改變其形狀，從而賦予其4D功能。
雖然在4D打印的軟機(jī)器人通常限于厘米或毫米，但現(xiàn)在技術(shù)研究人員已經(jīng)將它們的驅(qū)動機(jī)制減少到微米，厚度約為20微米。他們聲稱他們的定制機(jī)是多功能和可擴(kuò)展的，并希望借助以前看不見的復(fù)雜微型機(jī)器人“擴(kuò)大軟機(jī)器人的范圍”。
4D打印也是一種3D打印方法。用這種方法制造的物體，隨著時間的推移，會用可變形材料變形。
據(jù)了解，研究的第一階段包括建造一臺打印機(jī)。該機(jī)器基于三軸可編程數(shù)控工作臺，配備有高精度的流體分配系統(tǒng)，連接到分配系統(tǒng)的是5mL鎖定注射器，從而通過平臺的橫向移動來控制擠出速率。
研究人員首先在載玻片上放置一層僅40納米厚的金薄層，形成導(dǎo)電層。然后，用注射器在導(dǎo)電層上分布一層可紫外固化的聚氨酯丙烯酸酯凝膠。凝膠將繼續(xù)形成微致動器的“主體和臂”。當(dāng)凝膠在紫外光下完全固化后，研究小組在金片的另一面沉積了一層聚吡咯(EAP)。
經(jīng)過無數(shù)次的嘗試和失敗，他們打印出了長度從5000微米到1000微米的微致動器。最薄的微致動器只有20微米厚。研究人員發(fā)現(xiàn)，與其他3D打印方法的典型1kV+相比，他們可以用低至1V的電勢啟動設(shè)備。科學(xué)家認(rèn)為，他們的工作顯示了通過3D打印技術(shù)小型化低成本微型機(jī)器人的巨大潛力。
此外，萊斯大學(xué)的研究人員最近在4D打印了他們自己的軟機(jī)器人，它們將因溫度變化而被激活。他們打算將這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展到可以用來根據(jù)需要重新配置他們的生物醫(yī)學(xué)植入物的程度，這將是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大進(jìn)步。