Zespół zademonstrował integrację z pokładową baterią i kontrolerem dla w pełni autonomicznej pracy wydrukowanych w 3D robotów — każdy o wielkości paznokcia palca. Według Zhenga, który jest również członkiem California NanoSystems Institute na UCLA, metodologia może prowadzić do nowych projektów robotów biomedycznych, takich jak samosterujące endoskopy lub maleńkie roboty pływające, które mogą emitować ultradźwięki i poruszać się w pobliżu naczyń krwionośnych, aby dostarczać dawki leków do określonych miejsc docelowych wewnątrz ciała.
Te „meta-boty” mogą również badać niebezpieczne środowiska. Na przykład w zawalonym budynku rój takich malutkich robotów uzbrojonych w zintegrowane części czujników mógłby szybko dostać się do zamkniętych przestrzeni, ocenić poziom zagrożenia i pomóc w akcji ratunkowej, znajdując ludzi uwięzionych w gruzach.
Większość robotów, niezależnie od ich wielkości, jest zazwyczaj budowana w serii skomplikowanych etapów produkcyjnych, które integrują kończyny, elementy elektroniczne i aktywne. Proces ten skutkuje większą wagą, większą objętością i mniejszą siłą w porównaniu z robotami, które mogłyby być zbudowane przy użyciu tej nowej metody.
Kluczem w opracowanej przez UCLA metodzie all-in-one jest zaprojektowanie i wydrukowanie piezoelektrycznych metamateriałów — klasy skomplikowanych materiałów kratowych, które mogą zmieniać kształt i poruszać się w odpowiedzi na pole elektryczne lub tworzyć ładunek elektryczny w wyniku działania sił fizycznych.
Zastosowanie aktywnych materiałów, które mogą przekładać energię elektryczną na ruch, nie jest niczym nowym. Jednak materiały te mają zazwyczaj ograniczenia co do zakresu ruchu i odległości przemieszczania się. Aby osiągnąć pożądane ruchy, muszą być również podłączone do systemów transmisji przypominających skrzynie biegów.
W przeciwieństwie do tego, opracowane przez UCLA materiały robotyczne – każdy wielkości grosza – składają się ze skomplikowanych elementów piezoelektrycznych i strukturalnych, które są zaprojektowane tak, aby zginać, wyginać, skręcać, obracać, rozszerzać lub kurczyć się z dużą prędkością.
Zespół przedstawił również metodologię projektowania tych materiałów dla robotów, aby użytkownicy mogli tworzyć własne modele i bezpośrednio drukować materiały do robota.
