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

Сны Софьи Павловны Сны Софьи Павловны

Софья Эрнст рассказала о том, каково быть женой гендиректора Первого канала

Tatler
Усадьба блюз Усадьба блюз

Лучшие места для осеннего отдыха в России

Добрые советы
Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию

Нобелевскую премию получили ученые, открывшие систему редактирования генов

Forbes
Ручная работа Ручная работа

Эти упражнения помогут тебе подтянуть мышцы рук

Лиза
Клетку проткнули электрическим нанофонтаном Клетку проткнули электрическим нанофонтаном

Ученые предложили доставлять молекулы в клетки с помощью нанофонтанного зонда

N+1
Ищем мужчину мечты: как подготовиться к поискам? Ищем мужчину мечты: как подготовиться к поискам?

Отправляясь на поиски мужчины своей мечты, стоит проверить свой багаж

Psychologies
B-12: вертолет-гигант, который не летал B-12: вертолет-гигант, который не летал

Как сложилась судьба винтокрылого гиганта В-12

Популярная механика
Преступные мысли: почему мы думаем о плохом и что с этим делать Преступные мысли: почему мы думаем о плохом и что с этим делать

Каждую из нас порой посещают ужасные мысли: почему это происходит и норма ли это

Cosmopolitan
13 способов выглядеть самым умным на совещании 13 способов выглядеть самым умным на совещании

Изучи, используй и жди прибавки к зарплате

Maxim
Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2020 года стали две женщины

N+1
Дела литовские Дела литовские

Явление Литвы для «нынешнего поколения советских людей» было внезапным

Дилетант
Как заполучить миллион подписчиков в Instagram? Как заполучить миллион подписчиков в Instagram?

Зачем нужен миллион подписчиков в Инстаграме?

Cosmopolitan
«Загадка падающей кошки и фундаментальная физика» «Загадка падающей кошки и фундаментальная физика»

Отрывок из книги физика Грегори Гбура о важности механики падения кошек

N+1
10 киноляпов, которые пошли фильмам на пользу 10 киноляпов, которые пошли фильмам на пользу

Ошибка во благо — известный феномен. В музыке случается часто, в кино — реже

Maxim
Режиссер Филипп Юрьев — о своем фильме Kitoboy, Чукотке и совпадениях Режиссер Филипп Юрьев — о своем фильме Kitoboy, Чукотке и совпадениях

Филипп Юрьев о Kitoboy — это настоящая одиссея, а не мрачный арт-хаус

РБК
9 странных предметов, найденных внутри статуй 9 странных предметов, найденных внутри статуй

Когда-то статуи считались подходящим местом, чтобы спрятать внутри что-то ценное

Maxim
Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин

Положительные и отрицательные эффекты употребления красного вина для организма

Playboy
Путешествие на выходные: что посмотреть в Калининграде и рядом с ним Путешествие на выходные: что посмотреть в Калининграде и рядом с ним

Главные локации, наверное, самого европейского города России

Esquire
Как стать писателем: отрывок из «Рассказов о диковинках» Фигля-Мигля об авторском опыте Как стать писателем: отрывок из «Рассказов о диковинках» Фигля-Мигля об авторском опыте

Отрывок из сборника текстов Фигля-Мигля о писательстве, сюжете и письмах

Esquire
Великий и сбежавший Великий и сбежавший

Бывший глава Renault Карлос Гон снова готовится покорить мир

Forbes
Плакать над фильмами здорово! Плакать над фильмами здорово!

Почему мы иногда не можем сдержать слез во время просмотра фильма

Psychologies
Ли Соль Чжу как олицетворение золотой молодежи Северной Кореи Ли Соль Чжу как олицетворение золотой молодежи Северной Кореи

Отрывок из книги Анны Файфилд «Великий Преемник»

СНОБ
Вечные любовницы: борьба за счастье или соперничество с женой? Вечные любовницы: борьба за счастье или соперничество с женой?

Почему некоторые женщины годами остаются любовницами?

Psychologies
Как перестать выживать в кризис и начать, наконец, жить Как перестать выживать в кризис и начать, наконец, жить

Как перестать сжиматься от тревоги в сложные времена?

Cosmopolitan
Общение с человеком расслабило коров Общение с человеком расслабило коров

Поглаживания, сопровождаемые спокойным голосом, хорошо расслабляют коров

N+1
#FreeBritney: есть ли у фанатов Бритни Спирс повод беспокоиться и сколько на самом деле зарабатывает певица #FreeBritney: есть ли у фанатов Бритни Спирс повод беспокоиться и сколько на самом деле зарабатывает певица

Почему Бритни нет в новом рейтинге Forbes самых успешных self-made женщин

Forbes
Карикатура вместо притчи: каким получился четвертый сезон «Фарго» про войну итальянских и темнокожих гангстеров Карикатура вместо притчи: каким получился четвертый сезон «Фарго» про войну итальянских и темнокожих гангстеров

Рецензия на четвертый сезон сериала «Фарго»

Esquire
За что нас не любят и почему это не наши проблемы За что нас не любят и почему это не наши проблемы

Узнавать, что кому-то не нравишься, всегда неприятно

Psychologies
Углеволокно нас связало Углеволокно нас связало

Как российские композитные технологии спасли самолет МС-21

N+1
План развития не по годам: как из оболтуса вырастить кандидата наук План развития не по годам: как из оболтуса вырастить кандидата наук

Как вырастить умного ребенка, который выпрашивает приставку на десяти языках

Maxim
Открыть в приложении