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

Почему трудным детям не хватает поддержки старших Почему трудным детям не хватает поддержки старших

Порой трудным детям так не хватает поддержки старших

СНОБ
7 цветов в одежде, которые делают образ дороже и всегда актуальны 7 цветов в одежде, которые делают образ дороже и всегда актуальны

Чтобы собрать «дорогой» образ, необязательно тратить на одежду кучу денег

Cosmopolitan
И все-таки они существуют И все-таки они существуют

Нобелевскую премию 2020 года по физике присудили за исследования черных дыр

N+1
Во всех красках Во всех красках

Как выбрать идеально подходящий цвет волос в зависимости от цветотипа

Добрые советы
Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
Три страшных башкирских рассказа про память Три страшных башкирских рассказа про память

Три талантливых писателя из Уфы и их страшные рассказы

Esquire
Вопрос «Я толстая?» и еще 32 случая, когда лучше соврать Вопрос «Я толстая?» и еще 32 случая, когда лучше соврать

Помнишь, в детстве тебя учили, что врать плохо? Тебе лгали!

Maxim
Творческий подход Творческий подход

Креативное ранчо в Техасе

SALON-Interior
Мисс Израиль, инструктор по боевым действиям и чудо-женщина. Как актриса Галь Гадот попала в рейтинг Forbes c $31,5 млн Мисс Израиль, инструктор по боевым действиям и чудо-женщина. Как актриса Галь Гадот попала в рейтинг Forbes c $31,5 млн

Как Галь Гадот удалось попала в рейтинг Forbes

Forbes
«Анастасию добили штыками»: рассекречены подробности расстрела царской семьи «Анастасию добили штыками»: рассекречены подробности расстрела царской семьи

Новые детали убийства семьи последнего императора России Николая II

Cosmopolitan
«Тюрьма — это отражение нашего общества». Интервью с автором первой российской документалки на Netflix «Тюрьма — это отражение нашего общества». Интервью с автором первой российской документалки на Netflix

Ангелина Голикова сняла фильм о легендарном санкт-петербургском СИЗО «Кресты»

Forbes
И думать забудь! 10 вещей, которые никогда нельзя надевать на свадьбу подруги И думать забудь! 10 вещей, которые никогда нельзя надевать на свадьбу подруги

Прежде чем отправиться за нарядом для свадьбы, прочти наш список модных табу!

Cosmopolitan
Проклятие Кипра: швейцарские банки начали обращать пристальное внимание на клиентов с кипрскими паспортами Проклятие Кипра: швейцарские банки начали обращать пристальное внимание на клиентов с кипрскими паспортами

Что не так с программой «инвестиции в обмен на гражданство»

Forbes
Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя

Без тщательного самоанализа тут не обойтись

Playboy
Курица разбитых фонарей Курица разбитых фонарей

«Экстремальная работа» — корейская комедия, ставшая международной франшизой

Weekend
История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998 История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998

Революционный детский хит, который обвиняли в пропаганде садомазохизма

Maxim
Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится

ИТ-индустрии ещё далеко до эйфории 2000 года

VC.RU
Большие маленькие деньги Большие маленькие деньги

Татьяна Алешичева о быте и нравах Верхнего Ист-Сайда в сериале Дэвида Келли

Weekend
Электрический аммиак Электрический аммиак

Растворённые в воде нитраты можно превращать в полезный аммиак

Наука и жизнь
«Перепридумать TikTok вряд ли получится»: что не так с сервисами YouTube и Facebook для создания коротких видео «Перепридумать TikTok вряд ли получится»: что не так с сервисами YouTube и Facebook для создания коротких видео

Смогут ли новые игроки откусить кусок «тиктоковского пирога»

Forbes
Физики оценили потери атмосферы землеподобных планет в столкновениях с другими телами Физики оценили потери атмосферы землеподобных планет в столкновениях с другими телами

Физики столкнули пары твердых планетоподобных тел околоземной массы

N+1
Химия на кухне: как отобрать у риса калории и сделать курицу сочнее Химия на кухне: как отобрать у риса калории и сделать курицу сочнее

Три кухонных лайфхака, за которыми стоит сложная органическая химия

Популярная механика
Как платформа The RealReal изменила рынок ресейла Как платформа The RealReal изменила рынок ресейла

Вспоминаем историю The RealReal и рассказываем, чем они отличаются от других

GQ
Один в один Один в один

Ты будешь сильно удивлена, когда узнаешь, где именно были сделаны эти снимки

Лиза
Бьюти-лайфхаки Бьюти-лайфхаки

Что нужно знать, чтобы всегда оставаться красивой

Худеем правильно
Он не хочет жениться Он не хочет жениться

Как выйти замуж

9 месяцев
8 волнующих фактов о канкане 8 волнующих фактов о канкане

Пляши — сегодня день рожденья у канкана!

Maxim
Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем

Как крупные галактики пожирают карликовых сородичей?

Популярная механика
Самые татуированные люди, которые смогли найти нормальную работу (фото) Самые татуированные люди, которые смогли найти нормальную работу (фото)

Забей на предрассудки, тебя возьмут на нормальную работу даже с татуировками!

Maxim
«Голое» дефиле и отказ королеве: на что пошла Кейт Миддлтон ради любви Уильяма «Голое» дефиле и отказ королеве: на что пошла Кейт Миддлтон ради любви Уильяма

Кейт Миддлтон своей настойчивостью отвоевала внимание принца Уильяма

Cosmopolitan
Открыть в приложении