4D tiskanje otkriva robote od otpada sumpora

Istraživači iz Južne Koreje predstavili su prvu svjetsku 4D tehnologiju tiskanja temeljenog na bogatim polimerima s umjerenom količinom sumpora. Tim na čelu s dr.

Dong-Gyun Kimom, profesorom Jeong Jae Wieom i profesorom Yong Seok Kimom koristio je otpadni sumpor kao temelj za robote koji se samostalno pokreću. Globalna proizvodnja sumpora dosegnula je 85 milijuna tona 2024., od čega veliki dio završava kao otpad u rafinerijama nafte.

Među ključnim značajkama ove tehnologije je sposobnost tiskanih struktura da reagiraju na više podražaja: toplinu, svjetlost i magnetska polja. Takve karakteristike omogućavaju mekim robotima pokrete bez vanjskih izvora energije, što je veliki korak prema autonomnim sustavima u malim dimenzijama.

Tiskani roboti manje od jednog centimetra mogli bi imati primjenu u biomedicini ili okolišnim istraživanjima gdje veličina i preciznost igraju ključnu ulogu. Tehnologija također postavlja pitanje održivosti u robotici.

Umjesto korištenja novih materijala, ovdje se upravo reciklira postojeći otpad, što smanjuje ekološki otisak i otvoreno govori u prilog kružnoj ekonomiji. Međutim, brojni izazovi leže prije široke primjene: kako osigurati dugoročnu stabilnost tih materijala i njihovu otpornost u realnim uvjetima?

Dosadašnji demo-sustavi potvrđuju koncept, ali preostaju ozbiljna pitanja o prijenosu u industriju. Meki roboti ove vrste zahtijevaju izuzetno precizne uvjete proizvodnje i kontrolirane okoline kako bi zadržali svoje karakteristike.

Projektna skupina koristi polimere koji prenose infracrvene zrake i mogu vezati teške metale, što otvara dodatne mogućnosti za filtriranje ili senzorske sustave. Tehnički izazovi uključuju i skalabilnost procesa tiskanja.

Dok se u laboratoriju postižu reproducibilni rezultati, širenje proizvodnje na veće serije zahtijeva standardizaciju materijala i postupaka. Industrijski partneri će morati demonstrirati da su ovakvi roboti sposobni izdržati dugotrajnu uporabu bez degradacije svojstava materijala.

Bez obzira na izazove, ovaj izum otvara vrata novim smjerovima u dizajnu inteligentnih materijala. Primjena se ne ograničava samo na robotiku, već bi slični principi mogli doprijeti do dizajna građevinskih materijala ili medicinskih implantata koji mijenjaju oblik ovisno o okolnim uvjetima.

U sklopu ovog istraživanja, istraživači su postigli značajan korak prema razvoju održivih i inteligentnih materijala. Njihov rad će vjerojatno inspirirati nove generacije znanstvenika i inženjera da istraže nove načine korištenja recikliranih materijala u razvoju robotike i drugih tehnologija.