Исследователи из Университета Карнеги-Меллона разработали биочернила на основе бурых водорослей для 3D-печати. Они подходят для создания водонепроницаемых мягких приводов для выполнения подводных работ.
Традиционно мягкие роботы изготавливаются с использованием синтетических полимеров, каучуков и пластмасс. Они отличаются долгим сроком службы и стабильностью конструкции, но могут представлять опасность для окружающей среды в случае потери или повреждения во время использования.
В качестве альтернативы исследователи использовали биочернила, разработанные на основе бурых водорослей. Они представляют собой кальций-альгинатные гидрогели, устойчивый биоматериал в котором кальций служит связующим звеном и формирует гелеевую структуру. Свойства материала позволяют создавать приводы, которые могут изменять форму и жесткость за счет изменения параметров геля.
Структура, принципы работы и демонстрация использования приводов на основе морских водорослей. Изображение: Wenhuan Sun et al., Advanced Functional Materials
Инженеры продемонстрировали в серии экспериментов, что готовые приводы могут растягиваться, изгибаться и скручиваться. Их также можно комбинировать в конструкции для захвата и позиционирования. Кроме того, приводы полностью биоразлагаемы: они растворяются в естественных условиях океана в течение семи дней и не наносят вред морским животным при проглатывании.
Инженеры продолжат тестировать возможности материалов. Они планируют проверить работу роботов, напечатанных с использованием разработанных чернил, в реальных условиях морской среды.
