Ученые нашли способ использовать жидкие кристаллы для 3D-печати

N+1Hi-Tech

Жидкокристаллические эластомеры с градуированными свойствами приспособили для 3D-печати

Роман Колесов

Ученые создали многослойную структуру из жидкокристаллических эластомеров, каждый слой которой по-своему реагирует на повышение температуры. Управляя параметрами печати, удалось задать необходимую структуру полимера на том или ином участке фигуры сложной геометрии. Статья опубликована в журнале Science Advances.

Жидкокристаллический эластомер — это жидкий кристалл, обладающий эластичностью. За самоорганизацию структуры в ЖКЭ отвечают мезогены — цепочки молекул, способные при повышении температуры менять пространственную ориентацию. Визуально такой материал умеет сжиматься и разжиматься. Потенциально жидкокристаллические эластомеры могут использоваться в качестве искусственных мышц, умной ткани и биомиметических системах.

Одна из основных характеристик жидкокристаллических эластомеров ­— напряжение срабатывания (сила, с которой сжимается материал при воздействии температуры). Важно не просто заставить материал деформироваться при повышении температуры, а сделать это в определенных участках, сохранив при этом однородность структуры. В предыдущих исследованиях жидкокристаллический эластомер обладал практически идентичным напряжением срабатывания на всей его протяженности. Для создания сложных систем применялись несколько таких структур с разным откликом на изменение температуры. В подвижных частях необходимо высокое напряжение срабатывания, в то время как в местах соединения полимера с другим веществом активная реакция на температуру делает конструкцию недолговечной. Нагромождение структур увеличивает стоимость, время производства и усложняет систему.

Цзыцзюнь Ван (Zijun Wang) с коллегами из Университета Калифорнии в процессе эксперимента меняли температуру струи полимера и расстояние от сопла принтера до субстрата прямо в процессе печати. Изменения этих двух параметров оказалось достаточно, чтобы получить нитевидный ЖКЭ с разными показателями напряжения срабатывания, на всей его протяженности. При увеличении температуры чернил в печатающей головке или зазора между соплом и рабочей пластиной, напряжение деформации снижается. Например, лист ЖКЭ, напечатанный с зазором

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«О брачной и внебрачной жизни» «О брачной и внебрачной жизни»

Отрывок из книги Олега Ивик о трансформации брака со времен Древнего Египта

N+1
Как успокоиться и уснуть за 2 минуты Как успокоиться и уснуть за 2 минуты

Если вы ворочаетесь и не можете уснуть попробуйте метод Бада Винтера

Inc.
Лиза Арзамасова. Пусть каждый день удивляет Лиза Арзамасова. Пусть каждый день удивляет

Лиза Арзамасова рассказывает о любви, доме, карьере и влиянии имени на характер

Лиза
Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин

Положительные и отрицательные эффекты употребления красного вина для организма

Playboy
Глаз - алмаз: что, если бы у людей было орлиное зрение Глаз - алмаз: что, если бы у людей было орлиное зрение

От чего вы готовы отказаться ради того, чтоб обладать орлиным зрением?

Популярная механика
4 причины, почему ты потерял мотивацию (и что с этим делать) 4 причины, почему ты потерял мотивацию (и что с этим делать)

Четыре наиболее распространенные причины утраты мотивации

Playboy
Достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре: скоро ли человечеству ждать летающие поезда Достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре: скоро ли человечеству ждать летающие поезда

Скоро ли стоит ждать переворота в технологиях?

Forbes
Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры

Как легко и быстро выйти из осенней хандры?

Psychologies
Максим Лапшин: Как видеонаблюдение помогает и мешает горожанам Максим Лапшин: Как видеонаблюдение помогает и мешает горожанам

Что такое умный город и зачем ему видеокамеры?

СНОБ
Творческий подход Творческий подход

Креативное ранчо в Техасе

SALON-Interior
Профессиональный дознаватель дал 3 совета, как распознать, что кандидат лжет вам на собеседовании Профессиональный дознаватель дал 3 совета, как распознать, что кандидат лжет вам на собеседовании

Как понять, что кандидат утаивает от вас часть важной информации?

Inc.
Мама+баба Мама+баба

Что делать, если ребенок воспитывается в неполной семье?

Добрые советы
Золотой щит: почему растет спрос на металлические счета в банках Золотой щит: почему растет спрос на металлические счета в банках

Почему металлические счета — не самый выгодный инвестиционный инструмент

Forbes
Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека

Влияние ЕСПЧ на российское правосудие весьма значительно

Forbes
В свободном плавании В свободном плавании

Елена Лядова о том, чем она живет здесь и сейчас

Glamour
Везде поспел Везде поспел

Мини-программа знакомства с разными городами России

Добрые советы
Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide

Как может выглядеть бескомпромиссный автомобиль для гоночной трассы

Популярная механика
Как ускорить рост мышц: 6 главных правил Как ускорить рост мышц: 6 главных правил

Одних упорных тренировок мало для того, чтобы нарастить мышцы

Playboy
Где и как добывают литий для аккумуляторов Где и как добывают литий для аккумуляторов

Места добычи лития – главного элемента аккумуляторов – поражает белая смерть

GQ
Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере

Рынок перепродажи кроссовок находит новые площадки и оценивается в $2 млрд

VC.RU
10 лучших новых домов Москвы и Петербурга 10 лучших новых домов Москвы и Петербурга

В этом году в нашем списке дебютирует северная столица

Tatler
Матильда Шнурова: «Мы обязательно разобьем этот стереотип» Матильда Шнурова: «Мы обязательно разобьем этот стереотип»

Главное лицо питерской гастрономии Матильда Шнурова открыла сразу три ресторана

Grazia
Образ Германии в русском искусстве. Часть 1 Образ Германии в русском искусстве. Часть 1

Как в разные века Германия влияла на российскую культуру — начало

Культура.РФ
Периоды детского развития: от 12 до 17 лет Периоды детского развития: от 12 до 17 лет

Вчера ребенок был покладистый, а уже сегодня начинает без спроса делать пирсинг

Psychologies
Записки нейрохирурга. Где обитает дар речи и почему билингвизм полезен для мозга Записки нейрохирурга. Где обитает дар речи и почему билингвизм полезен для мозга

Что нужно делать, чтобы поддерживать мозг в здоровом и активном состоянии

Forbes
10 безумных прототипов оружия в современной истории 10 безумных прототипов оружия в современной истории

Лучшие примеры одновременно смертоносного и странного оружия

Maxim
Новое чувство астрофизики Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механика
В будущем времени В будущем времени

Дача для молодой семьи

SALON-Interior
Тестовое задание и испытательный срок: как работодатели могут тебя обмануть Тестовое задание и испытательный срок: как работодатели могут тебя обмануть

На что ты готова, чтобы получить работу?

Cosmopolitan
10 способов манипулировать человеческим мозгом 10 способов манипулировать человеческим мозгом

Ученые постоянно изучают, как работает человеческий мозг

Популярная механика
Открыть в приложении