Про це повідомляє Interesting Engineering.

Спільна команда науковців Корейського науково-дослідного інституту хімічної технології (KRICT) та університетів Ханьян і Седжон використала для 4D-друку елементарну сірку. Щороку мільйони тонн цього матеріалу залишаються після переробки нафти й здебільшого просто накопичуються на звалищах.

Як працює 4D-друк? На відміну від звичного 3D-друку з його статичними об’єктами, 4D-технологія створює предмети, які можуть змінювати свою форму або поведінку вже після виготовлення, реагуючи на тепло, світло й інші зовнішні подразники. Водночас такі структури не потребують моторів, дротів чи класичних механічних деталей.

Науковці розробили новий клас полімерів, насичених сіркою, з пам’яттю форми. Додавши до цієї суміші 20% магнітних частинок, команда створила крихітних композитних роботів розміром менше ніж пів дюйма. Вони здатні вільно та цілеспрямовано рухатися, прямуючи за зовнішніми магнітними полями.

Коли життєвий цикл таких роботів добігає кінця, їх можна просто розплавити та знову пустити на друк. При цьому не втрачається ані якість, ані початковий об’єм сировини, що дає змогу суттєво зменшити кількість сміття в передових технологічних галузях.

Ще однією цікавою особливістю розробки є метод з’єднання деталей. Для запуску реакції хімічного зварювання достатньо 8 секунд опромінення ближнім інфрачервоним лазером. Внутрішні зв’язки сірки тимчасово розриваються і знову з’єднуються на стику, надійно сплавляючи блоки без клею.

Для демонстрації вчені склали з «розумних» блоків мініатюрні копії храму Саграда Фамілія (він же — Храм Спокути Святої Родини) та стадіону з розсувним дахом.

«Це дослідження є першим прикладом апсайклінгу промислових відходів сірки в передові роботизовані матеріали, — каже керівник команди доктор Донг-Гюн Кім. — Очікується, що розумні матеріали, які можуть рухатися автономно та перероблятися, стануть ключовими рушіями майбутніх технологій м’якої робототехніки та автоматизації».