하버드대학 위스연구소(Wyss Institute)와 SEAS 연구팀이 멀티 머티리얼 멀티 노즐 3D, MM3D(Multimaterial, Multinozzle 3D Printing)로 명명한 3D프린터를 이용한 인쇄 기술을 개발했다.
MM3D는 노즐 하나에서 8종 소재를 완벽하게 3D 출력해 복잡한 3D 오브젝트를 빠르게 만들 수 있게 해준다. 여러 색상 필라멘트나 딱딱한 혹은 부드러운 소재도 같은 노즐에서 자유롭게 이음새 없이 뽑아낸다. 이를 조합하면 엄청나게 복잡한 것도 출력할 수 있다. 이런 노즐이 여러 개 모이면 공기압으로 움직이는 소프트 로봇을 생성하는 것도 가능하다.
노즐이 소재를 전환하는 속도는 초당 50회다. 너무 빨라 인간의 눈으로는 따라잡을 수 없는 수준인 것. 빠른 소재 전환은 초고속 공압 액추에이터와 내부에 있는 Y자형 장비가 복수 잉크 용기에 작용해 실현한 것이다. 또 노즐 형상과 출력 압력, 잉크 점도 등을 정확하게 조정해 압력이 가해졌을 때 흐르는 잉크가 혼합하거나 다른 유로로 역류하는 걸 막아준다.
연구팀은 고무 같은 탄성 소재를 이용해 손톱 같은 부품을 축소 배열해 이들을 공기압으로 번갈아 움직여 걷는 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 초당 1.3cm 속도로 걸을 수 있으며 자중 8배에 이르는 물건을 운반할 수 있을 만큼 강한 다리를 갖추고 있다.
지금까지는 모든 노즐에서 같은 소재를 같은 타이밍에 노출했지만 앞으론 노즐에서 서로 다른 소재를 출력하고 더 복잡한 걸 인쇄할 수 있도록 개조를 하고 있다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.