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

«Цунами сложностей»: владельцы элитных британских ресторанов рассказали о проблемах после карантина «Цунами сложностей»: владельцы элитных британских ресторанов рассказали о проблемах после карантина

Лучшие лондонские рестораны радоваться не спешат

Forbes
Одурачить самого себя: как эго становится нашим злейшим врагом Одурачить самого себя: как эго становится нашим злейшим врагом

Как, обуздав свое эго, можно достичь самого высокого уровня власти и успеха

Forbes
От помидора до человека: чем опасна и на что способна ГМО От помидора до человека: чем опасна и на что способна ГМО

Что наука думает о генетически модифицированных организмах

Популярная механика
7 инноваций, которые построили Древний Рим 7 инноваций, которые построили Древний Рим

Как думаете, что общего у общественного туалета, газеты и патруля ДПС?

Популярная механика
Немного прозрачности не повредит: зачем компании раскрывают количество запросов от властей Немного прозрачности не повредит: зачем компании раскрывают количество запросов от властей

Почему другим российским интернет-компаниям надо брать пример с «Яндекса»

Forbes
«Надо помнить о том, что чума проходит, а Рим — вечен»: каким был «итальянский рай» Иосифа Бродского «Надо помнить о том, что чума проходит, а Рим — вечен»: каким был «итальянский рай» Иосифа Бродского

Интервью с автором книги «Иосиф Бродский в Риме» Юрием Левингом

Forbes
Недоступное и чужеродное: почему широкая аудитория с трудом воспринимает современное искусство Недоступное и чужеродное: почему широкая аудитория с трудом воспринимает современное искусство

Как понятие «современного искусства» оказывается под воздействием стереотипов

Forbes
Гриль-вечеринка на уровне: шеф-повар поделился секретами приготовления мяса и овощей на огне Гриль-вечеринка на уровне: шеф-повар поделился секретами приготовления мяса и овощей на огне

Поиграй с огнем и поймай лето за хвост!

Playboy
«Женщины обязаны рожать»: чем опасен запрет на аборты «Женщины обязаны рожать»: чем опасен запрет на аборты

Запрет на аборт лишает женщину возможности распоряжаться собственным телом

Psychologies
Ту-4: советская копипаста, которая, возможно, спасла миллионы жизней Ту-4: советская копипаста, которая, возможно, спасла миллионы жизней

Как инженеры Туполева американский бомбардировщик копировали

Maxim
8 говорящих фактов о главном голосе СССР 8 говорящих фактов о главном голосе СССР

К дню рождения диктора Юрия Левитана

Maxim
Нелегкая ноша Нелегкая ноша

Когда большая грудь становится поводом для обращения к пластическому хирургу?

Добрые советы
Интервью с вице-президентом по управлению персоналом МТС Татьяной Чернышевой Интервью с вице-президентом по управлению персоналом МТС Татьяной Чернышевой

О новых форматах образования, лидерах будущего и книгах, которые помогут выжить

СНОБ
«Жертва» во власти гордыни «Жертва» во власти гордыни

Примеряя на себя роль жертвы, мы порой чувствуем странную гордость

Psychologies
Прекращайте уже постоянно выпивать с друзьями Прекращайте уже постоянно выпивать с друзьями

Пришло время активного образа жизни

GQ
Источники питания Источники питания

Лучшие локации для отдыха и лечения на курортах Кавказских Минеральных Вод

Добрые советы
Антидепрессанты: да или нет? Антидепрессанты: да или нет?

Разбираем в деталях главное «оружие» против депрессии

Cosmopolitan
13 самых частых проблем в браке, с которыми сталкивается большинство пар 13 самых частых проблем в браке, с которыми сталкивается большинство пар

В браках часто что-то идет не так

Playboy
«В постели с абьюзером»: прививка от деструктивных отношений «В постели с абьюзером»: прививка от деструктивных отношений

Отрывок из книги Тани Танк об отношениях с абьюзером

Psychologies
9 курьезных историй, приключившихся с очень пьяными людьми 9 курьезных историй, приключившихся с очень пьяными людьми

Алкоголь, что ты делаешь, прекрати!

Maxim
Физики поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени Физики поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени

Интервал между эмиссией двух электронов из молекулы водорода

N+1
Итальянские ящерицы колонизировали Кавказ благодаря сочинской Олимпиаде Итальянские ящерицы колонизировали Кавказ благодаря сочинской Олимпиаде

Ученые опасаются, что интродуценты могут нанести вред местным видам ящериц

N+1
Почему желтеют наши зубы: все не так очевидно Почему желтеют наши зубы: все не так очевидно

На оттенок зубов влияют многие факторы: от лекарств до ополаскивателя для рта

Популярная механика
Где прячется мотивация? Где прячется мотивация?

Наша способность побеждать зависит от баланса глутамина и глутамата

Здоровье
Планета обезьян: как шимпанзе превратить в человека Планета обезьян: как шимпанзе превратить в человека

А что, если научить примата всем премудростям человеческой жизни?

Популярная механика
Акселерация и децелерация: как меняется наш рост от эпохи к эпохе Акселерация и децелерация: как меняется наш рост от эпохи к эпохе

Во все времена существовали волны изменения длины тела

Популярная механика
Как 27-летний дизайнер-новичок создал фирменный стиль суперкаров Lamborghini Как 27-летний дизайнер-новичок создал фирменный стиль суперкаров Lamborghini

Как Марчелло Гандини смог создать настолько яркий образ суперкара Lamborghini

Esquire
Как использовать городское пространство на благо ребенка Как использовать городское пространство на благо ребенка

Как организовать пространство для ребенка, чтобы сделать развитие гармоничным

СНОБ
Зачем нам нужен тотем? Взгляд психолога Зачем нам нужен тотем? Взгляд психолога

Как предметы и животные влияют на нашу жизнь?

Psychologies
«Я хочу, чтобы они умерли» «Я хочу, чтобы они умерли»

Почему не стоит навязывать ребенку собственное отношение к миру

СНОБ
Открыть в приложении