استخدمت الطباعة ثلاثية الابعاد في تصميم العديد من الأشياء، بدءاً من أجزاء السيارات ومحركات الصواريخ التجريبية إلى المنازل بأكملها. والآن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MTI)، وجد العلماء طريقة لطباعة الاجسام ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن يتغير شكلها استجابة لتعرضها للمجال المغناطيسي.
قام العلماء حتى الآن بتصميم بعض الأجسام التجريبية باستخدام التكنولوجيا الحديثة، حيث يُستخدم فيها البلاستيك “حبر ثلاثي الابعاد” ممزوج بحبيبات صغيرة من الحديد وفوهة الطباعة مزودة بمغناطيس كهربائي، هذه الأجسام المُصنعة تشمل صفيحة بلاستيكية تُفتح وتُثني بسهولة، وجسم على شكل نجمة بإمكانه التقاط الكرة، بالإضافة الي هيكل ذو ستة رؤوس يُقضم ويزحف مثل العنكبوت. وجد العلماء تطبيقات واسعة وخاصة في المجال الطبي للأجهزة التي لديها قابلية للتغير في الشكل، والتي يطلق عليها روبوتات ناعمة.
قال شوانهي تشاو Xuanhe Zhao أستاذ الهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وعضو في الفريق الذي طور تقنية تغير الأشكال المطبوعة ثلاثية الأبعاد: ” يمكن لهذه التقنية الحديثة ستستخدم في العمليات الجراحية الطفيفة مثل القسطرة ذاتية التوجيه داخل وعاء دموي، حيث يتم الآن استخدام مجال مغناطيسي خارجي من أجل التحكم في توجيهها بدقة”
وقال تشاو أيضا إن الاستخدامات الأخرى تتضمن أنسجة حية يُتحكم بها مغناطيسياً وذلك للتحكم في تدفق الدم، وأجهزة يمكن توجيهها باستخدام المغناطيس من خلال الجسم، أو إزالة الانسداد وتوصيل الأدوية الي أماكن معينة في الجسم.
وأضاف أنه من الممكن في يوم من الأيام طباعة الروبوتات الناعمة كاملة بالطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام هذه التقنية. وبهذه الطريقة ستكون المعلومات مخزنة مباشرة في المواد البنائية للروبوتات على هيئة بيانات مغناطيسة دون الحاجة لاستخدام إلكترونيات إضافية.
يقول جيم ماكغفاين-كاولي Jim McGuffin-Cawley، أستاذ الهندسة وعلوم المواد بجامعة كيس ويسترن ريزيرف في كليفلاند وهو لم يُشارك مع مشروع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: ” إن تطوير الروبوتات الناعمة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو أمر رائع جدا … إنها خطوة مهمة من حيث القدرة على التحكم في المواد.”
وأشار إلى أن هذه التقنية تسمح للباحثين بإجراء تغييرات دقيقة على المواد متحولة الاشكال باستخدام المجالات المغناطيسية للتحكم في الأجزاء الصغيرة جدا التي تتحرك داخل الاجسام ذات نفسها.
وقال تشاو إن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يطلق برامج مجانية ووصفات للحبر المغناطيسي حتى يتمكن علماء آخرون في جميع أنحاء العالم من استخدام تلك التكنولوجيا وطباعة المواد المتحولة بالأشكال التي يريدونها.
وأضاف: “وباستخدام الثلاث مكونات تلك استطاعوا تصميم الروبوتات الناعمة سريعة التحول، ونأمل في ان تكون هذه الطريقة نقطة تحول في ايجاد التطبيقات الهامة في مجالات الروبوتات الناعمة والمواد.”