Gli ingegneri della Rutgers University-New Brunswick hanno creato un gel intelligente stampato in 3D che cammina sott'acqua, afferra gli oggetti e li sposta.

La creazione acquosa potrebbe portare a robot morbidi che imitano animali marini come il polpo, che può camminare sott'acqua e urtare le cose senza danneggiarle. Può anche portare a cuore artificiale, stomaco e altri muscoli, insieme a dispositivi per la diagnosi delle malattie, rilevamento e consegna di droga ed esecuzione di ispezioni subacquee.

I materiali morbidi come lo smart gel sono flessibili, spesso più economici da produrre rispetto ai materiali duri e possono essere miniaturizzati. I dispositivi realizzati con materiali morbidi in genere sono semplici da progettare e controllare rispetto ai dispositivi rigidi meccanicamente più complessi.

"Il nostro gel intelligente stampato in 3D ha un grande potenziale nell'ingegneria biomedica perché assomiglia ai tessuti del corpo umano che contengono anche molta acqua e sono molto morbidi, " ha detto Howon Lee, autore senior di un nuovo studio e assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale. "Può essere utilizzato per molti diversi tipi di dispositivi subacquei che imitano la vita acquatica come il polpo".

Lo studio, pubblicato online oggi in Materiali e interfacce applicati ACS , si concentra su un idrogel stampato in 3D che si muove e cambia forma quando attivato dall'elettricità. idrogel, che rimangono solidi nonostante il loro contenuto di acqua superiore al 70 percento, si trovano nel corpo umano, pannolini, lenti a contatto, Jell-O e molte altre cose.

Durante il processo di stampa 3D, la luce viene proiettata su una soluzione fotosensibile che diventa un gel. L'idrogel viene posto in una soluzione di acqua salata (o elettrolita) e due fili sottili applicano l'elettricità per innescare il movimento:camminando in avanti, invertire la rotta e afferrare e spostare oggetti, disse Lee. Il deambulatore dalle sembianze umane che il team ha creato è alto circa un pollice.

La velocità di movimento del gel intelligente è controllata modificando le sue dimensioni (sottile è più veloce di uno spesso), e il gel si piega o cambia forma a seconda della forza della soluzione di acqua salata e del campo elettrico. Il gel ricorda i muscoli che si contraggono perché è fatto di materiale morbido, contiene più del 70% di acqua e risponde alla stimolazione elettrica, ha detto Lee.

"Questo studio dimostra come la nostra tecnica di stampa 3D può espandere il design, dimensione e versatilità di questo smart gel, " ha detto. "La nostra tecnica di stampa 3D su microscala ci ha permesso di creare movimenti senza precedenti".