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
Периоды детского развития: от 7 до 12 лет Периоды детского развития: от 7 до 12 лет

С какими задачами развития сталкиваются дети в возрасте от 7 до 12 лет?

Psychologies
Правила жизни Хельмута Ньютона Правила жизни Хельмута Ньютона

Мир совсем другой, когда смотришь на него через видоискатель

Esquire
Как придумать имя компании: 4 совета по неймингу от экспертов Как придумать имя компании: 4 совета по неймингу от экспертов

Как создать запоминающееся название для бренда

Playboy
Вадим Долгачев: Вадим Долгачев:

Вадим Долгачев — о бывшей жене Марине Голуб

Караван историй
Как узнать, что кто-то ворует твой Wi-Fi Как узнать, что кто-то ворует твой Wi-Fi

Узнай, как определить, что злодей присосался к твоему беспроводному трафику

Maxim
Дустом их: что, если бы тараканов не было Дустом их: что, если бы тараканов не было

Мы зависим от тараканов

Популярная механика
Зачем нам нужен тотем? Взгляд психолога Зачем нам нужен тотем? Взгляд психолога

Как предметы и животные влияют на нашу жизнь?

Psychologies
«Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней» «Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней»

Интервью Валерия Тодоровского о его новом проекте «Гипноз»

Weekend
«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
Лендок Лендок

Ринат Умяров — гений нетворкинга

Собака.ru
Девочка с табличками Девочка с табличками

Как режиссер Натан Гроссман пытается рассказать историю Греты Тунберг

Weekend
В силу привычки В силу привычки

Для тех, кто давно вместе: вернуть яркие чувства и укрепить отношения

Добрые советы
Сильные мира сего Сильные мира сего

Безопасный способ обретения нечеловеческой силы

GQ
Абонент недоступен Абонент недоступен

Очаровательная блондинка флиртовала со Стингом и Ричардом Гиром, не существуя

Esquire
Автоматизация права: какие возможности пандемия открыла для LegalTech Автоматизация права: какие возможности пандемия открыла для LegalTech

Как технические инновации влияют на правовой сервис и экспертизу

Forbes
Без призраков и монстров: 4 аттракциона, после которых ты не будешь прежней Без призраков и монстров: 4 аттракциона, после которых ты не будешь прежней

Самые страшные аттракционы, в которых принимают участие люди

Cosmopolitan
Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко» Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко»

Пришла пора узнать, куда в действительности улетела Алиса Селезнева

Maxim
Гид по мужским курткам: как отличить разные модели и выбрать подходящую вам Гид по мужским курткам: как отличить разные модели и выбрать подходящую вам

Под словом «куртка» может скрываться с десяток разных понятий

Esquire
Почему стыд делает нас изгоями, а совесть — объединяет Почему стыд делает нас изгоями, а совесть — объединяет

Почему культура стыда разрушительно действует на личность?

Psychologies
Заблуждение: причина невесомости на орбите - отсутствие гравитации Заблуждение: причина невесомости на орбите - отсутствие гравитации

Невесомость возникает из-за силы притяжения Земли

Популярная механика
Трансплантация кала улучшила состав кишечного микробиома детей после кесарева сечения Трансплантация кала улучшила состав кишечного микробиома детей после кесарева сечения

Он стал похож на кишечный микробиом детей, рожденных естественным путем

N+1
Как растянуть джинсы в домашних условиях Как растянуть джинсы в домашних условиях

Что делать, если любимые джинсы стали малы или сели после стирки?

Cosmopolitan
Почему плохо растут волосы и ломаются ногти: выясняем, чего не хватает организму Почему плохо растут волосы и ломаются ногти: выясняем, чего не хватает организму

Почему состояние своего здоровья нужно отслеживать раз в три месяца

Cosmopolitan
Водителя лишили прав на пустом месте. Как не попасть в такую ловушку Водителя лишили прав на пустом месте. Как не попасть в такую ловушку

Как не стать жертвой автоподставы?

РБК
Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон

Как мы можем управлять собственным настроением?

РБК
Следовать своему пути Следовать своему пути

Преподаватель Аштанга-йоги Эдди Штерн о сострадании и преемственности в йоге

Yoga Journal
Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек» Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек»

Светлана Чупшева возглавляет Агентство стратегических инициатив с 2017 года

РБК
37 вещей, которые не должен делать мужчина 37 вещей, которые не должен делать мужчина

Чего настоящему мужчине не стоит делать?

Maxim
Большая авантюра Большая авантюра

О своей профессии рассказывает Ева Габулова, режиссер звездных шоу

ЖАРА Magazine
Открыть в приложении