Ein südkoreanisches Team hat einen vier Tage dauernden Prozess zur Herstellung von Mikrobots aus Schwefelabfällen entwickelt, die bewegt und recycelt werden können

Kurz zur Neuheit

Südkoreanische Wissenschaftler haben die weltweit erste 4‑D-Drucktechnologie entwickelt, die industrielle Abfälle der Erdölraffination – hauptsächlich Schwefel – in Materialien für flexible Robotik verwandelt. Diese Lösung löst gleichzeitig drei Aufgaben: Entsorgung gefährlicher Nebenprodukte, Beschaffung geeigneter Rohstoffe für Roboter und deren Nachbearbeitung nach dem Einsatz.

Was ist das?

- 4‑D-Druck unterscheidet sich vom üblichen 3‑D-Druck dadurch, dass im Modellierungsprozess die „Zeit“ berücksichtigt wird – d. h. Objekte können ihre Form selbstständig unter Einfluss externer Faktoren (Wärme, Licht, elektromagnetische Felder) verändern.

- In diesem Fall werden aus Schwefel Polymere PSNs (Poly(phenylsulfid)) hergestellt, die eine Formgedächtnis besitzen und auf Temperatur, Licht oder Magnetfeld reagieren.

Wie funktioniert die Technologie?

1. Druck: Mikroroboter mit einer Größe von etwas mehr als 1 cm werden erzeugt.

2. Form und Bewegung: Bei Erhitzung oder Beleuchtung verformen sie sich gemäß dem vorgegebenen Formgedächtnis; das Hinzufügen von ca. 20 % magnetischem Pulver ermöglicht ihre Steuerung in einem Magnetfeld.

3. Montage: Bauteile werden mit einem Infrarotlaser verbunden, ohne Nähte – sie schmelzen einfach zu einer einheitlichen Struktur.

Wissenschaftler haben bereits ein Modell der Sagrada Família (Kreuzfahrtskirche) mit dieser Technologie hergestellt.

Warum ist das wichtig?

- Umweltfreundlichkeit. Abfälle werden in nützliche Materialien umgewandelt; nach dem Einsatz der Roboter können sie vollständig geschmolzen und wiederverwendet werden, ohne ihre Eigenschaften zu verlieren.

- Vielseitigkeit. Die Roboter können sich an schwer zugänglichen Orten bewegen, Medikamente ins Organismus liefern und zahlreiche Aufgaben erfüllen.

- Kostenreduktion. Es besteht keine Notwendigkeit für Motoren und kontinuierliche Energieversorgung, und gleichzeitig werden die Probleme der Haltbarkeit herkömmlicher flexibler Roboter gelöst.

Unterstützung

Die Forschung wurde von den US-Militärs finanziert, die an der Entwicklung flexibler Robotik interessiert sind.

Somit vereint diese Technologie die Lösung eines Umweltproblems mit neuen Möglichkeiten für die Robotik und eröffnet potenziell einen vollständig geschlossenen Produktionszyklus.