據(jù)外媒報道，瑞典林雪平大學的一組研究人員利用基于擠壓的3D打印機開發(fā)了一套用于微機器人的微執(zhí)行器。據(jù)說該致動器包含一種電活性聚合物，該聚合物在打印后在存在電荷的情況下會改變形狀，從而賦予其4D功能，在軟機器人中，這相當于肌肉收縮。
雖然4D打印的軟機器人通常僅限于厘米或毫米級，但如今技術(shù)研究人員將其驅(qū)動機制縮小到微米范圍，厚度約為20微米。他們聲稱自己的定制機器具有多功能性和可擴展性，并希望借助以前看不見的復(fù)雜微型機器人來“擴大軟機器人的范圍”。
4D打印也是一種3D打印方法，通過這種方法制造的物體會隨著時間的流逝使用能夠變形的材料進行變形處理。
據(jù)了解，研究的第一階段涉及構(gòu)建打印機。機器的基礎(chǔ)是三軸可編程CNC工作臺，配備了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運動控制擠出速率。
研究人員首先在載玻片上放置了一層僅40nm厚的金薄層，以形成導電層。然后用注射器將一層可紫外線固化的聚氨酯丙烯酸酯凝膠分配到導電層上。凝膠將繼續(xù)形成微致動器的“身體和手臂”。凝膠在紫外光下完全固化后，研究小組在金片的另一面上沉積了一層聚吡咯（EAP）。
經(jīng)過無數(shù)次的嘗試和失敗，她們打印出長度范圍從5000微米一直到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，他們可以以低至1V的電位來啟動設(shè)備。科學家們認為，他們的工作顯示出通過3D打印技術(shù)將低成本微型機器人小型化的巨大潛力。
除此之外，賴斯大學的研究人員最近使用4D打印了自己的軟機器人，這些機器人會因溫度變化而激活，他們打算將這項技術(shù)開發(fā)到可以用于按需重新配置自身的生物醫(yī)學植入物的程度，這將是醫(yī)療界的一大進步。
