طور باحثون كوريون من المعهد الكوري لأبحاث التكنولوجيا الكيميائية، وجامعة هانيانغ، وسيجونغ، أول تقنية طباعة رباعية الأبعاد تعتمد على نفايات الكبريت الصناعية، لإنتاج روبوتات ناعمة قابلة لإعادة التدوير تتحرك بشكل مستقل استجابة للحرارة والضوء والمجالات المغناطيسية.
وقال د. دونغ جيون كيم، من المعهد والباحث الرئيسي في الدراسة، إن الطباعة ثلاثية الأبعاد القياسية تنتج كائنات ثابتة. بينما تضيف الطباعة رباعية الأبعاد عنصر الوقت، ما يؤدي إلى إنتاج هياكل يتغير شكلها أو سلوكها بعد الطباعة عند تعرضها لمحفزات خارجية.
وأضاف: «تعتمد هذه التقنية على بوليمرات غنية بالكبريت تسمى شبكات بولي (فينيلين بولي كبريتيد)، تتمتع بذاكرة شكل تسمح لها بتغيير شكلها عند تعرضها للحرارة أو الضوء، دون الحاجة لمحركات ميكانيكية. وبإضافة 20% من الجزيئات المغناطيسية، تتحرك الروبوتات المصغرة تحت تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية».
وتابع: «من السمات اللافتة للتقنية إمكانية تجميع المكونات المطبوعة بواسطة ليزر قريب من الأشعة تحت الحمراء، دون استخدام مواد لاصقة. كما يمكن إعادة صهرها بعد انتهاء استخدامها لإنتاج مواد طباعة جديدة دون فقدان الجودة، ما يخلق نظام تصنيع مغلق الحلقة يقلل من النفايات».
وأشار إلى أن هذه التقنية قد تشكل مستقبل الروبوتات الناعمة والتطبيقات الذكية المستدامة في الطب وتوصيل الأدوية والتصنيع الدقيق، لما توفره من قوة واستجابة واستدامة باستخدام مواد منخفضة التكلفة.
ويأتي هذا الإنجاز في إطار معالجة ملايين الأطنان من الكبريت الناتج سنوياً عن تكرير البترول، والتي كانت تخزن أو تهدر.