日前，麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員在3D打印技術(shù)的幫助下，開(kāi)發(fā)出一種可以在軟、硬之間切換的材料。專(zhuān)業(yè)雜志《Macromolecular Materials and Engineering》上的一份論文描述了這種材料。它是MIT機(jī)械工程和應(yīng)用數(shù)學(xué)教授Anette Hosoi帶隊(duì)開(kāi)發(fā)的，由蠟和泡沫材料制成。

這種材料是受美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）委托開(kāi)發(fā)的。據(jù)了解，該機(jī)構(gòu)希望研究人員能夠開(kāi)發(fā)出像章魚(yú)一樣可以擠過(guò)狹小的縫隙，然后再恢復(fù)原狀的機(jī)器人。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)深思熟慮認(rèn)為，能夠滿(mǎn)足DARA需求的唯一辦法就是開(kāi)發(fā)出一種可以在軟硬之間進(jìn)行切換的材料。

“比如，如果你想從一個(gè)門(mén)縫里擠進(jìn)去，你必須是柔軟的狀態(tài)，但如果你想拿起錘子或打開(kāi)一個(gè)窗口，你至少要有一部分是剛性的。”Hosoi對(duì)MIT News說(shuō)。

        為了創(chuàng)建這種材料，研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了泡沫和蠟。他們選擇泡沫，是因?yàn)樗梢员粔嚎s；選擇蠟，則是因?yàn)樗诩訜崆闆r下很軟而冷卻后會(huì)變得堅(jiān)硬。研究人員開(kāi)發(fā)出的第一批材料是相當(dāng)簡(jiǎn)單的：將普通的聚氨酯泡沫浸入融化的蠟，接下來(lái)通過(guò)擠壓泡沫來(lái)吸收蠟。

兩個(gè)3D打印的柔軟、有彈性的支架

      在接下來(lái)的測(cè)試階段，研究者把這種浸了蠟的泡沫打印成格子狀，他們發(fā)現(xiàn)，這種3D打印格子狀的泡沫效果更好，研究人員在這種格子狀結(jié)構(gòu)中纏上銅線(xiàn)，通過(guò)銅線(xiàn)對(duì)其進(jìn)行加熱，使其變軟或變硬。

該材料的一個(gè)潛在的應(yīng)用是在外科手術(shù)機(jī)器人身上使用。由于這種材料制成的機(jī)器人可以隨意改變狀態(tài)，所以他們能夠在病人的身體內(nèi)移動(dòng)而不會(huì)造成損害。搜索和救援任務(wù)則是該技術(shù)的另一個(gè)潛在用途。這種可變形材料制成的機(jī)器人可以進(jìn)入緊急救援人員無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域，在瓦礫中尋找災(zāi)難的幸存者。

現(xiàn)在，研究小組正在考慮尋找類(lèi)似蠟/泡沫組合的其它材料，并將其用于機(jī)器人。 據(jù)MIT News稱(chēng)，研究人員正在測(cè)試那些帶懸濁顆粒的液體，看看它們是否可以根據(jù)磁場(chǎng)或電場(chǎng)的變化在軟硬之間進(jìn)行切換。