Щупальце осьминога изгибается, хватает и тянется — и всё это без единой кости. Секрет в том, что внутри него чередуются участки, которые сокращаются, и участки, которые остаются пассивными. Учёные давно пытаются повторить этот трюк в искусственных материалах, но до сих пор не могли точно задать, как именно материал будет менять форму.
Теперь исследователи предложили печатать на 3D-принтере эластичные нити сразу из двух материалов. Один из них — жидкокристаллический эластомер — при нагреве сжимается вдоль определённого направления, как резинка, которую отпустили. Второй материал остаётся неизменным. Расположение этих материалов внутри нити задаёт её «память»: при нагреве нить изгибается и скручивается ровно так, как задумано. Учёные могут управлять изгибом в двух плоскостях и закручиванием независимо в каждом сечении нити.
Из таких нитей собрали решётки, ячейки которых состоят из изогнутых волной нитей. При нагреве одни решётки сжимаются, другие расширяются, третьи выгибаются из плоскости. Компьютерная модель точно предсказывает поведение решётки, если известны свойства каждой нити.
Это шаг к созданию материалов, которые меняют форму без моторов и проводов — как усики гороха, которые обвивают опору, или как хобот слона, который тянется за листом.
Жидкокристаллические эластомеры при нагреве могут сокращаться в несколько раз, как мышца, но при этом не требуют электричества — достаточно просто тепла.
В фильме «Терминатор 2» жидкий металл меняет форму по команде — напечатанные нити делают первый шаг к таким материалам, только управляются они теплом, а не чипом.