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

Дитя цветов Дитя цветов

Все люди делятся на тех, кто знает, и тех, кто не знает Лизу Шатилову

Maxim
Возвращение к истокам: что будет, если питаться как пещерный человек Возвращение к истокам: что будет, если питаться как пещерный человек

Плюсы и минусы популярной палеодиеты

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
Цифровой «шабат»: гид по выстраиванию здоровых отношений со смартфоном без абьюза, зависимости и газлайтинга Цифровой «шабат»: гид по выстраиванию здоровых отношений со смартфоном без абьюза, зависимости и газлайтинга

Отрывок из книги Кэтрин Прайс «Оторвись от телефона!»

Inc.
Прощай, наращивание! Как отрастить длинные ногти — 8 полезных советов Прощай, наращивание! Как отрастить длинные ногти — 8 полезных советов

Мечтаешь о длинных ногтях, как у Кайли Дженнер и Карди Би?

Cosmopolitan
Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z

Группа «Би-2» выпустила новый альбом в рамках цикла «Нечетный воин»

СНОБ
Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил

Какие тренировки разрушают здоровье, а какие помогают укрепить его?

РБК
Опасно! 10 худших вещей, которые ты можешь сделать со своими волосами Опасно! 10 худших вещей, которые ты можешь сделать со своими волосами

Больше никогда так не поступай со своими волосами

Cosmopolitan
Внешнее сходство партнеров не увеличилось со временем Внешнее сходство партнеров не увеличилось со временем

Романтические партнеры в действительности внешне похожи друг на друга

N+1
Балансирующие камни помогли уточнить время последнего сильного землетрясения Балансирующие камни помогли уточнить время последнего сильного землетрясения

Разработан новый метод оценки вероятности редких землетрясений большой амплитуды

N+1
Как строят дороги: асфальтовый сэндвич против российской реальности Как строят дороги: асфальтовый сэндвич против российской реальности

Как использование новых технологий укладки асфальта влияет на качество дорог

Популярная механика
Любовь к кулинарии, азарт и еще 8 фактов из жизни Брюса Уиллиса Любовь к кулинарии, азарт и еще 8 фактов из жизни Брюса Уиллиса

Брюс Уиллис — один из самых привлекательных лысых знаменитостей в Голливуде

Cosmopolitan
На однопиксельной Земле не удалось обнаружить деревья На однопиксельной Земле не удалось обнаружить деревья

Надежные признаки многоклеточной жизни видены только на масштабе регионов

N+1
Скотт Иствуд, Лив Тайлер и другие внебрачные дети звезд, сделавшие карьеру Скотт Иствуд, Лив Тайлер и другие внебрачные дети звезд, сделавшие карьеру

Истории успешных и знаменитых детей звезд

Cosmopolitan
Что читать: новый сборник Людмилы Улицкой «Бумажный театр» Что читать: новый сборник Людмилы Улицкой «Бумажный театр»

Фрагмент из новой книги Людмилы Улицкой о театре

Esquire
Моя терапия: «Я подозревала, что это депрессия» Моя терапия: «Я подозревала, что это депрессия»

История нашей читательницы о том, как она вернулась к «лучшей версии себя»

Psychologies
Нью-Йорк, джаз, Билл Мюррей в роли отца-бонвивана: каким получился новый фильм Софии Копполы Нью-Йорк, джаз, Билл Мюррей в роли отца-бонвивана: каким получился новый фильм Софии Копполы

«Последняя капля» — совместная работа Софии Копполы и Билла Мюррея

Esquire
Нужно ли убивать отрасль возобновляемой энергетики Нужно ли убивать отрасль возобновляемой энергетики

Что будет с российским бизнесом из-за сокращения программы ветропарков

СНОБ
«Побегала по полю — и успокойся, тебе замуж пора». Как вопреки всему в Дагестане была создана первая женская футбольная команда «Побегала по полю — и успокойся, тебе замуж пора». Как вопреки всему в Дагестане была создана первая женская футбольная команда

Как в Дагестане создавалась культура женского футбола

Forbes
Месть внука Месть внука

Сын казнённого царевича Алексея едва не пустил прахом все начинания деда

Дилетант
Ренэ Герра. Ангел-хранитель Ренэ Герра. Ангел-хранитель

Шагал дарил ему рисунки, Кшесинская поила чаем, Одоевцева посвящала стихи

Караван историй
Марина Демещенко Марина Демещенко

19-летняя артхаус-поп-певица aka Polnalyubvi

Собака.ru
Правила жизни Чулпан Хаматовой Правила жизни Чулпан Хаматовой

Актриса, Москва, 45 лет

Esquire
«Сейчас мне, мягко говоря, не до искусства, но собирать я продолжу» «Сейчас мне, мягко говоря, не до искусства, но собирать я продолжу»

Предприниматель Алексей Ананьев о своей художественной коллекции

Forbes
Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики

Почему мы верим в паранормальные явления?

Maxim
Как бороться с сухостью кожи? Как бороться с сухостью кожи?

Лайфхаки для комплексного увлажняющего ухода за кожей в ноябре

Худеем правильно
«Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент «Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент

Отрывок из автобиографии Дебби Харри, в котором она узнает о смерти Уорхола

Esquire
Мадлен Миллер: Цирцея Мадлен Миллер: Цирцея

Отрывок из реконструкции гомеровского эпоса Мадлен Миллер "Цирцея"

СНОБ
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
«Пробросаешься» vs «Лучше быть одной, чем с кем попало»: какая стратегия лучше? «Пробросаешься» vs «Лучше быть одной, чем с кем попало»: какая стратегия лучше?

Изменить себя, чтобы встретить мужчину

Cosmopolitan
Открыть в приложении