意大利研究人員研發(fā)出一種新穎的、可4D 打印的、可生物降解的軟體機器人，其形狀似種子，可根據(jù)濕度改變形狀，并可在土壤中導(dǎo)航，該設(shè)備作為一種新的環(huán)境監(jiān)測工具具有巨大的市場潛力。

4D 打印是根據(jù)3D 打印工藝來創(chuàng)建可以根據(jù)環(huán)境因素（如光和溫度）改變其形狀或?qū)傩缘奈矬w的。該技術(shù)以前被用于自組裝、可編程材料方面，現(xiàn)被用于創(chuàng)建能夠分析土壤的軟體機器人。研究人員從南非天竺葵種子結(jié)構(gòu)中汲取靈感，該種子會根據(jù)環(huán)境濕度改變形狀。

在仔細研究了天然種子結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)之后，研究人員結(jié)合3D 打印技術(shù)和靜電紡絲技術(shù)對其進行了復(fù)制，研制出第一臺仿生、可生物降解、在能源和污染方面對環(huán)境影響較小的種子機器人。

研究人員使用熔融沉積建模(FDM) 打印由聚己內(nèi)酯(PCL) 組成的基板層。PCL 基板層是一種可生物降解的熱塑性聚酯，使用氧等離子體激活其吸水性，再將由聚氧化乙烯組成的電紡吸濕纖維添加到基材中。

測試中，軟體機器人在探索土壤樣本后調(diào)整其形狀以與土壤粗糙度和裂縫相吻合，該機器人還非常節(jié)能，可以舉起自身重量100 倍左右的物體，可用于收集具有高空間和高時間分辨率的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

該新穎設(shè)備為監(jiān)測地球提供了新方法，由于該設(shè)備成本低、設(shè)計簡單、數(shù)據(jù)收集能力強，特別適用于那些沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)可用的偏遠地區(qū)。