意大利研究人员制造了一种新奇的4D打印的可生物降解的软体机器人，其外形像一颗种子，能跟着湿度的转变而转变外形，并能在泥土中飞行。该设备作为监测环境的一种新体例具有很大的潜力。
4D打印是利用3D打印手艺来制造可以对环境因素（如光芒和温度）做出反映而改动其外形或属性的物体的历程。此前，该手艺已被适用于建立自组装、可编程的资料手艺。
如今，4D手艺已被适用于缔造一个可以阐明泥土的软体机器人。由南非天竺葵（Pelargonium appendiculatum）的种子构造中得到灵感，其外形随环境湿度的变革而变革，热那亚意大利手艺研究院的研究人员制作了第一个仿生物的、可生物降解的种子机器人。
该研讨的通讯作者Barbara Mazzolai说："我们的研讨由观测自然开端，目标是模拟生物或其构造的战略，并将其复制到机器人技能中，正在能源和污染方面临环境危害较小。"
包罗天竺葵正在内的天竺葵科开花植物的种子正在恰当的环境条件下经由过程离散本人来使用其吸湿性（湿度激活）特征。离开后，它们会改变外形并自力穿透泥土，提升抽芽的时机。
正在完全查询拜访了自然种子的布局和生物力学以后，研究人员利用3D打印和电纺技能的组合来复制它。电纺是一种纤维出产方式，它行使电力将带电的聚合物拉到纤维直径大约正在一百纳米摆布。
研究人员利用熔融堆积模子（FDM）打印了一个由聚己内酯（PCL）构成的基底层，PCL是一种可生物降解的热塑性聚酯，利用氧等离子体激活，使其更具水的吸引力（亲水性）。然后，他们正在基底上加加了由聚氧化乙烯外壳和纤维素纳米晶体焦点构成的电纺吸湿纤维。
正在测试中，该软体机器人探索了泥土样本，调解其外形以取泥土的粗糙度和裂痕互动。它很是节能，能够举起其重量的100倍摆布。
研究人员说，这类新鲜的设备给予了一种没有引人注意地监测地球的新方法。
马佐莱说："经过这项最新的研讨，我们进一步证明了发明立异的解决方案是也许的，这一些解决方案没有唯一监测我们星球福祉的目的，并且是正在没有改动它的情况下举行的。"
研讨人员期望，该设备的低成本、简朴设计和数据收集才能正在偏远地区将尤其有效。该研讨的第一作者Luca Cecchini说："这一些可生物降解和能源自立的机器人将作为无线、无电池的东西适用于地表泥土的勘察和监测。这类生物启示的要领使我们可以创造出低成本的仪器，可适用于收集具有高空间和时间分辨率的原位数据，尤其是正在没有监测数据的偏远地区。"
该研讨颁发正在《进步前辈科学》杂志上。