意大利研发出首个用于监测环境的4D打印可变形种子机器人

意大利研究人员研发出一种新颖的、可4D 打印的、可生物降解的软体机器人，其形状似种子，可根据湿度改变形状，并可在土壤中导航，该设备作为一种新的环境监测工具具有巨大的市场潜力。

4D 打印是根据3D 打印工艺来创建可以根据环境因素（如光和温度）改变其形状或属性的物体的。该技术以前被用于自组装、可编程材料方面，现被用于创建能够分析土壤的软体机器人。研究人员从南非天竺葵种子结构中汲取灵感，该种子会根据环境湿度改变形状。

在仔细研究了天然种子结构和生物力学之后，研究人员结合3D 打印技术和静电纺丝技术对其进行了复制，研制出第一台仿生、可生物降解、在能源和污染方面对环境影响较小的种子机器人。

研究人员使用熔融沉积建模(FDM) 打印由聚己内酯(PCL) 组成的基板层。PCL 基板层是一种可生物降解的热塑性聚酯，使用氧等离子体激活其吸水性，再将由聚氧化乙烯组成的电纺吸湿纤维添加到基材中。

测试中，软体机器人在探索土壤样本后调整其形状以与土壤粗糙度和裂缝相吻合，该机器人还非常节能，可以举起自身重量100 倍左右的物体，可用于收集具有高空间和高时间分辨率的现场数据。

该新颖设备为监测地球提供了新方法，由于该设备成本低、设计简单、数据收集能力强，特别适用于那些没有监测数据可用的偏远地区。