工业废硫磺变身4D打印材料!韩团队制成可自修复、磁控软机器人,8秒激光焊接且可熔融回收
坦率的讲,石油工业每年都会产生海量的硫磺,没人知道该拿它怎么办。
环境法规要求从原油里去除硫磺,但工业上用它生产硫酸这条路已经走不通了。
美国地质调查局的数据显示,光是2024年全球硫磺产量就达到了8500万公吨。
来自韩国KRICT、汉阳大学和世宗大学的团队找到了解决方案,就是把这些硫磺转变成一种可以4D打印的聚合物,然后用来做软机器人,能自己动、能抓东西,还能自我修复。

这里说到的PSN材料,它是一种聚苯硫醚网络,以前一直是3D打印的拦路虎。
为什么呢?因为它的内部结构缠得太紧了,根本没法顺利从挤出机里挤出来。
但团队想了个办法,把这个网络给拉伸开,这样既能保持材料原有的脾气,又能打印出复杂的几何形状了。

结果呢,得到了一种对热或者光有反应的结构,可以记忆形状,不需要电机、电线或者外部电源。
他们还往里掺了20%的铁粉,做出了磁性版本,然后做了不到1厘米大小的机器人。
这些小家伙能响应磁场,翻过障碍物、在指定地点扔下东西,或者需要的时候释放催化剂来触发化学反应。
这个研究最亮眼的地方之一要数它的组装方式了。
你猜怎么着?只需要用近红外激光照8秒钟,就能把两个打印好的部件焊在一起,完全不用胶水。
热量会把聚合物内部的键打断再重新连接,就像搭乐高积木一样把它们接合起来。
还有,这些零件完成任务之后,还能直接熔了,重新从头打印。
研究人员管这叫闭环系统,材料每次用完都能再来一次,不产生更多废料。
项目负责人之一的Dong-Gyun Kim说了,这可是头一回有人把产线的硫磺废物回收,做成了能自己动甚至完全回收的先进机器人材料。
这项研究在2025年11月登上了《先进材料》,一次解决了两个问题。
一是处理了越堆越多的工业废物。
二是找到了怎么造出不用电子设备或电机就能变形的零件。
当然,目前还只是在实验室里玩得转,出了学术界能不能大规模铺开还得再观察。
但打印、使用、熔化、再打印这个逻辑,倒为4D打印的未来指明了一个有意思的方向。
你可以在这里找到全文。


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