Исследователи из Массачусетского технологического института прибегли к помощи 3D-печати, чтобы разработать материал, способный менять свое состояние – с твердого на мягкое. Его описание можно найти в журнале Macromolecular Materials and Engineering. Материал из воска и пены был разработан командой ученых под руководством Анетт Хосой, профессора кафедры машиностроения и прикладной механики МТИ.

Материал был создан по заказу Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам. Агентство хотело, чтобы исследователи разработали осьминогоподобных роботов, способных протискиваться через узкие пространства, а потом вновь обретать исходную форму. После долгих размышлений команда исследователей решила, что единственный способ выполнить заказ агентства – придумать материал, который может поочередно быть твердым и мягким.

«Если роботу нужно протиснуться, например, под дверью, он переходит в мягкое состояние, а если взять молоток или открыть окно, то, как минимум, некоторые его части должны быть твердыми», – объясняет Хосой.

Для создания материала, способного размягчаться и затвердевать, ученые использовали пену и воск. Они выбрали пену, потому что ее можно сжать, и воск, потому что он затвердевает в холодном состоянии и тает под воздействием тепла. Первый вариант материала получился легко. Исследователи опустили обычную полиуретановую пену в расплавленный воск. Пена впитала воск, сжав его.

На следующем этапе испытаний исследователи напечатали из полиуретановой пены решетчатую структуру. Они обнаружили, что решетка из пены ведет себя лучше, возможно, потому, что исследователи придали пене конкретную форму. Теперь материал затвердевал и размягчался в результате нагрева медной проволоки.

Скорее всего, этот материал может пригодиться при изготовлении хирургических роботов. Роботы, умеющие менять свое состояние, могли бы беспрепятственно перемещаться внутри тела пациента. Также новая технология могла бы пригодиться во время поисковых и спасательных миссий. Роботы из этого необычного материала могли бы проникать туда, куда не могут спасатели, и находить выживших после катастрофы.

Сейчас исследователи заняты поиском других материалов для изготовления роботов, которые тоже будут вести себя, как пена и воск. Сейчас они изучают жидкости с частицами в подвешенном состоянии, пытаясь понять, могут ли они менять свое состояние под воздействием магнитного или электрического поля. Посмотрите видео ниже, если вам хочется увидеть этот уникальный материал в действии.