Этот компонент позволяет предметам изменять свою форму или структуру под
воздействием воды, высокой температуры, света или других факторов. Используя
такие принтеры, способные печатать различными материалами, можно произвести
предметы с весьма необычными свойствами. К примеру, купив в ближайшем мебельном
магазине набор плоских листов-заготовок, можно окатить их дома водой из шланга
и радоваться, наблюдая, как после этого начинают медленно разворачиваться
предметы мебели. И эти технологии являются одним из направлений исследований,
проводимых в стенах Массачусетского технологического института.

Для того, чтобы понять принципы работы программируемой материи, достаточно
представить себе то, что происходит с тонкой полоской дерева, если ее намочить
водой с одной стороны. Она, эта полоска, начинает деформироваться из-за того,
что древесина имеет далеко неоднородную структуру. Из-за хаотичной структуры
дерева происходящие деформации непредсказуемы и они определяются многими
факторами, такими, как величина «зерен» структуры древесины, тип волокон
древесины, положение мест, где вода проникает внутрь древесины и т.п.

Тем не менее, всегда остается возможность достаточно точно предсказать
деформацию материала и придать ему необходимую форму, смачивая материал в
строго определенных местах. К сожалению, подобные трюки практически невозможно
реализовать с древесиной естественного происхождения, однако, при помощи
технологий 3D-печати можно получить искусственную древесину, имеющую любую
заданную структуру из чередующихся слоев разной толщины и областей с
определенной зернистостью, которая в результате «управляемой» деформации может
принять строго заданную форму.

Но не на одной древесине «свет сошелся клином». В Лаборатории технологий
самосборки (Self-Assembly Lab) Массачусетского технологического института,
возглавляемой Скайлер Тиббитс (Skylar Tibbits), разработан целый ряд различных
программируемых материалов, включая ткань, бандана из которой превращается в
ковбойскую шляпу, стоит ей только намокнуть под дождем, и более экзотические
материалы, такие, как гибкое углеродистое волокно.

«Работая совместно с Carbitex, компанией, занимающейся разработкой и
производством всяких экзотических материалов, мы разработали систему CX6,
позволяющую изготовить программируемое углеродное волокно, которое может
свернуться, закрутиться и деформироваться любым другим образом в ответ на
различные виды энергии активации» — пишут представители MIT Self-Assembly Lab,
— «Внедряя в структуру волоконного материала включения из других материалов, мы
можем получить строго рассчитанную деформацию материала в ответ на высокую
температуру, свет или влагу. А такое программируемое углеродное волокно
является отличным сырьем для производства множества изделий, кроме этого, при
помощи программируемых материалов можно создавать адаптивные аэродинамические
формы кузовов автомобилей и фюзеляжей самолетов, которые смогут подстраиваться
под изменяющиеся условия окружающей среды. Такие технологии ранее были просто
невозможны или для их реализации требовалось использование сложнейших
электронно-механических систем».

Огромное преимущество программируемых материалов заключается в том, что для
того, чтобы изготовить вещи, которые сами реагируют на изменения окружающей
среды, не требуется использования сложных и дорогих электронных устройств,
массивной и сложной механики. Этими возможностями интересуются представители
аэрокосмической отрасли, в частности, компания Airbus, совместно с
Массачусетским технологическим институтом, уже начала работы по созданию
регулятора воздухозаборника для реактивного двигателя из программируемого
материала. Кроме этого, уже ведутся переговоры с одной из европейских мебельных
фирм, которая собирается воплотить в реальности технологии самособирающейся
мебели.