4D 列印可以將智慧材料處理成具有各種刺激響應行為的動態架構。 除了簡單的變形，列印具有感知和適應性的智慧軟體機器人更有吸引力。
直接透過4D列印獲得一個智慧軟體機器人仍然是一個很大的挑戰。
近日，天津大學材料學院封偉教授團隊使用 4D 列印開發了一種具有不受限制的運動能力的單材料軟機器人，無需任何其他加工程式。這種基於液晶彈性體的機器人，當加熱到160°C以上變形為小管時，它可以實現無繩自走滾動。
小管的曲率為機器人提供了可持續的定向滾動運動。 一個 10 釐米長的機器人可以在水平面上達到超過 48 釐米/分鐘的最大速度並爬上大約 20° 的斜坡。更長的小管滾動得更快，穩定性更高，這確保了機器人對複雜地形的適應性。
機器人的滾動平穩有力，同時可以透過改變其形狀和大小來調整速度和方向。而且，機器人的智慧響應行為構成了基於人工智慧的機器感知。
鑑於材料和結構的靈活性，機器人的觸覺感知能力類似於昆蟲的觸角。 此外，該機器人可以承載自身重量 40 倍的負載，這增加了所提出的機器人在運輸行業的潛在適用性。
因此，所提出的機器人可應用於貨物運輸和外太空陌生環境的智慧探索。
原文連結：4D-printed untethered self-propelling soft robot with tactile perception: Rolling, racing, and exploring
https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.08.014
