激光控制的液态金属预示着软机器人的新时代是真的吗？

昆士兰大学的研究人员正在开发新的4D打印技术，为软机器人生产变形的液态金属。

4D 打印是 3D 打印的延伸，其中使用的材料创建固体物体，这些材料在暴露于某些刺激时会改变形状。

在昆士兰大学的澳大利亚生物工程与纳米技术研究所，研究人员正在使用新的液态金属聚合物打印4D结构，这些聚合物可以被诱导使用红外激光器执行一系列机械任务。

首席研究员Liwen Zhang博士和Ruirui Qiao博士表示，他们实验室开发的独特制备方法使他们能够生产出坚固耐用的4D设计，同时还能够弯曲，抓握，抬起和释放五倍于其重量的物品，或恢复到预先编程的形状。

“4D打印采用了传统的3D打印，并增加了一个新的维度——时间维度，”张博士说。“我们的方法使我们能够生产智能液态金属，这些金属可以定制、成型并提示随时间变化，而无需电线或电路。

“这是机器人应用的新时代，也是增材制造的游戏规则改变者。”

4D打印物体通常是用3D打印机制备的，使用特定的成分，赋予成品新的品质和能力。

在他们发布在《自然通讯》杂志上的文章中，张博士、乔博士和同事Tom Davis教授详细介绍了他们如何使用球形液态金属纳米颗粒制备对近红外光有反应的打印树脂，这意味着激光可用于引导材料弯曲、抓取和释放物品。

虽然这项技术还处于早期阶段，但乔博士在设计软机器人或模仿自然运动和交互的技术方面有很大的潜力。

这可能意味着航空工程和医疗设备领域的许多应用，包括冠状动脉支架、人造肌肉和其他适应和改变体内形状的设备。

更广泛地说，乔博士说，在印刷后定制和塑造材料的能力将带来更广泛的制造突破和消费者创新，从气候反应性服装和建筑材料到自组装家具。

“4D打印是一个快速发展的领域，实际上只受到想象力的限制，”乔博士说。

“我们使用的特定纳米颗粒使我们的材料能够对激光做出反应。其他 4D 打印材料包含对水、热、酸、电或磁能发生反应的成分。

“这项技术的早期迹象非常有希望，广泛的潜在应用鼓励我们继续研究。