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
«Наступило время «еаптек»: владелец «Р-Фарм» Алексей Репик о сделке со «Сбером», маркировке лекарств и будущем интернет-аптек «Наступило время «еаптек»: владелец «Р-Фарм» Алексей Репик о сделке со «Сбером», маркировке лекарств и будущем интернет-аптек

Зачем Алексей Репик вместе со «Сбером» купил крупнейшую интернет-аптеку России

Forbes
Серебряные коньки Серебряные коньки

Как создавалась одна из самых многообещающих лент этого года

Esquire
Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно

Полный гид по всем способам осветления волос!

Cosmopolitan
Мужчина «на вырост»: почему не надо перевоспитывать партнера Мужчина «на вырост»: почему не надо перевоспитывать партнера

«Переделать мужчину под себя» — куда приведет подобная стратегия?

Psychologies
Бесчувственное тело. Как жертва сексуального насилия сумела изменить калифорнийское законодательство Бесчувственное тело. Как жертва сексуального насилия сумела изменить калифорнийское законодательство

Книга жертвы насилия «Знай мое имя. Правдивая история», ставшую бестселлером

Forbes
Пока огонь горит Пока огонь горит

Африка — колыбель человечества, а ЮАР — многонациональная и разнородная страны

Вокруг света
Билл Мюррей объясняет, почему мужчины так часто изменяют Билл Мюррей объясняет, почему мужчины так часто изменяют

Новый фильм Софии Копполы — трогательная история одной семьи

GQ
Как близнецы Верзаковы ушли из бизнеса и теперь зарабатывают миллионы на смешных видео в TikTok. Главное из подкаста Forbes «Тандемократия» Как близнецы Верзаковы ушли из бизнеса и теперь зарабатывают миллионы на смешных видео в TikTok. Главное из подкаста Forbes «Тандемократия»

Популярные TikTok блогеры-близнецы рассказали, как делят одну славу на двоих

Forbes
«Убийца PowerPoint»: бывший основатель Wunderlist запустил сервис онлайн-презентаций Pitch и привлёк $50 млн «Убийца PowerPoint»: бывший основатель Wunderlist запустил сервис онлайн-презентаций Pitch и привлёк $50 млн

Цель Pitch — полностью переосмыслить подход к работе над слайдами

VC.RU
Михаил Галустян. История смешного мальчишки Михаил Галустян. История смешного мальчишки

Главы из книги Михаила Галустяна «Знак отличия. История смешного мальчишки»

Караван историй
Встречный вопрос Встречный вопрос

Что нового в индустрии виртуального дейтинга?

Robb Report
Гороскоп: нoябрь Гороскоп: нoябрь

Астрологический прогноз на ноябрь для всех знаков зодиака

Добрые советы
Вышел Star Wars Squadrons – ностальгический симулятор космических боев во вселенной «Звездных войн» Вышел Star Wars Squadrons – ностальгический симулятор космических боев во вселенной «Звездных войн»

Star Wars Squadrons словно провалился в 2020 год из 1993 (это комплимент)

GQ
10 лучших новых домов Москвы и Петербурга 10 лучших новых домов Москвы и Петербурга

В этом году в нашем списке дебютирует северная столица

Tatler
8 безумных деталей из кино, на которые никто почему-то не обращает внимание 8 безумных деталей из кино, на которые никто почему-то не обращает внимание

«Заметят или не заметят?» — наверняка думает режиссер каждый раз

Maxim
Как Ким Кардашьян заработала миллионы и построила личный бренд Как Ким Кардашьян заработала миллионы и построила личный бренд

Как Ким Кардашьян удалось заработать состояние в $900 млн

РБК
Какие бывают бани и как они устроены Какие бывают бани и как они устроены

Русская баня, финская сауна, хамам и другие виды парных

Популярная механика
В будущем времени В будущем времени

Дача для молодой семьи

SALON-Interior
«На вершине я заплакал от счастья». Как лишившийся ног десантник покорил Эльбрус «На вершине я заплакал от счастья». Как лишившийся ног десантник покорил Эльбрус

История Рустама Набиева — как покорить Эльбрус силой воли

СНОБ
Эти странные силы инерции Эти странные силы инерции

Силы инерции — очень необычны

Наука и жизнь
Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit

История сервиса по доставке наборов здоровой еды для тех, кто не любит готовить

Forbes
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
Последние модели известных марок: как умирали DKW и Wartburg Последние модели известных марок: как умирали DKW и Wartburg

Чем заканчивали свое существование знаменитые автомобильные марки прошлого?

Популярная механика
Как два англичанина с похмелья выиграли сложнейшую гонку мира Как два англичанина с похмелья выиграли сложнейшую гонку мира

«Мне стало чуть лучше только после двойного бренди…»

Maxim
Рошин Мерфи Рошин Мерфи

Певица, 47 лет, Арклоу, Ирландия

Esquire
Дышите глубже Дышите глубже

Дыхательные упражнения для тех, кто переболел или хочет укрепить здоровье

Лиза
Три ошибки Олега Тинькова: как действия российского банкира усугубили его противостояние с законом США Три ошибки Олега Тинькова: как действия российского банкира усугубили его противостояние с законом США

Самая большая проблема юристов Тинькова — его публичные высказывания в соцсетях

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
Работа по дому Работа по дому

Дачная идиллия Корделии де Кастеллан из Dior

Tatler
Открыть в приложении