据最新一期《Nature Communications》报道，美国德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）研究职员开发出一种新要领，可对二维（2D）水凝胶举行编程，使其以空间和时间可控的方法举行扩展和缩短，形成重大的3D形状，并实现运动。

研究职员体现，该手艺可能改变柔性工程系统或装备的设计和制造方法，其潜在应用包括仿生柔性机械人、人造肌肉（柔性子料可改变其形状或像人体肌肉那样响应外部信号而移动）以及可编程的物质。

UTA团队使用温度敏感、具有局部扩张和缩短率的水凝胶，并使用数字光4D（3D加时间）打印要领对水凝胶举行空间编程，使其响应温度转变膨胀或缩短。通过这种要领，研究职员可在一个办法中同时打印多个3D结构，然后使用数学要领对结构的缩短和膨胀举行编程，形成3D形状（如马鞍状、皱褶和锥体）及其偏向。

研究职员还开发了基于�？榛捶ǖ纳杓乒嬖�，以建设更重大的结构，包括具有编程顺序运动的仿生结构，这使得形状更为动态以便在空间中移动。研究职员还可控制结构改变形状的速率，从而建设出更为重大的类似于鱼儿水中游的一连运动。

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研究职员称，与古板的增材制造差别，数字光4D打印要领允许同时打印多个定制设计的3D结构。最主要的是，该要领非�？�，打印时间不到60秒，因此具有高度可扩展性。UTA建设的可编程3D结构要领有望为生物机械人和组织工程开发许多新途径，该要领的应用速率和可扩展性将使其成为未来研究和应用开发的奇异工具。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05569-8