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

«Мне говорили, что это никогда не будет работать»: как российский инженер Google научил телефон понимать жесты «Мне говорили, что это никогда не будет работать»: как российский инженер Google научил телефон понимать жесты

Как Иван Пупырев разработал технологию Soli

Forbes
6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой 6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой

Не спорьте, когда в очередной раз услышите эти факты о мужчинах и женщинах

Популярная механика
Типток Типток

Зачем делить людей на типы, если вы не хостес ресторана «Большой»

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
Четыре человека, которые дважды получили Нобелевскую премию Четыре человека, которые дважды получили Нобелевскую премию

Они могли занимать деньги у друзей, обещая отдать долг с ближайшей премии!

Maxim
Из чего состоит «новая» грудь»: все, что ты хотела знать об имплантах Из чего состоит «новая» грудь»: все, что ты хотела знать об имплантах

Какие импланты ставят пластические хирурги и как оценить их качество

Cosmopolitan
Вторые роды легче или тяжелее первых? Вторые роды легче или тяжелее первых?

Правда ли, что вторые роды проходят проще и быстрее, чем первые

9 месяцев
Пирамида стройности Пирамида стройности

Средиземноморская диета — самая сытная и безопасная

Худеем правильно
Звукотерапия большого города Звукотерапия большого города

Откуда берется на улицах нездешняя музыка?

Огонёк
Право рубля Право рубля

Как «деревянный» превратился в мировую валюту

Огонёк
Победа союза над изоляцией Победа союза над изоляцией

О первой совместной коллекции Миуччи Прады и Рафа Симонса

Weekend
10 необычных Peugeot 10 необычных Peugeot

Компания Peugeot была основана в 1810 году и производила… кофемолки

Популярная механика
Как Вайнона Райдер одевалась в начале девяностых — и почему это отличный пример гендерно-нейтральной моды Как Вайнона Райдер одевалась в начале девяностых — и почему это отличный пример гендерно-нейтральной моды

Вайнону Райдер можно было смело называть иконой унисекс-моды в начале девяностых

Esquire
Вспомните самые лучшие (и самые шокирующие) моменты из жизни Бората Вспомните самые лучшие (и самые шокирующие) моменты из жизни Бората

Подборка для тех, кто соскучился по Борату

GQ
Роботизация складов Amazon привела к росту травм на 50% и усилению нагрузки на людей Роботизация складов Amazon привела к росту травм на 50% и усилению нагрузки на людей

Роботы должны были упростить жизнь сотрудников

VC.RU
Чем мы дышим Чем мы дышим

Как оцифровать весь воздух в городах

Популярная механика
Астрономы напрямую подтвердили существование второй планеты у Беты Живописца Астрономы напрямую подтвердили существование второй планеты у Беты Живописца

Ученые доказали факт существования планеты-гиганта в 63 световых годах от Солнца

N+1
Бетховен умер. Часть I Бетховен умер. Часть I

Cудьба наследия Бетховена в современном мире

Школа Masters
Гид по разъемам в твоем компьютере, смартфоне и телевизоре Гид по разъемам в твоем компьютере, смартфоне и телевизоре

Решительная попытка разобраться во всех вариантах USB

Maxim
Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены

Топ-10 уникальных сокровищ из прошлого, которые находили в ХХ веке

Maxim
30-этажный дом за 360 часов: китайская революция 30-этажный дом за 360 часов: китайская революция

Китайские дома: 30 этажей за 15 суток... не быстровато ли строят?

Популярная механика
Платон в штаб-квартире Google Платон в штаб-квартире Google

Почему философия все еще остается с нами

kiozk originals
Звездный продюсер Звездный продюсер

Продюсер Бахтияр Алиев рассказывает о своей профессии

ЖАРА Magazine
10 лучших новых домов Москвы и Петербурга 10 лучших новых домов Москвы и Петербурга

В этом году в нашем списке дебютирует северная столица

Tatler
Страх и ненависть в сети Страх и ненависть в сети

Как справиться с кибербуллингом

Лиза
Арагорн, Люцифер, Фрейд: удивительная жизнь актера и художника Вигго Мортенсена Арагорн, Люцифер, Фрейд: удивительная жизнь актера и художника Вигго Мортенсена

Творческая биография Вигго Мортненсена отнюдь не ограничивается Арагорном!

Cosmopolitan
Как это будет по-французски? Как это будет по-французски?

У французской актрисы Стэйси Мартин осень выдалась богатой на события

Grazia
Смотри в оба! Смотри в оба!

Как удобно и cтильно расположить телевизор в квартире

Лиза
Маленькие помощники следователя: насекомые в судебной экспертизе Маленькие помощники следователя: насекомые в судебной экспертизе

По насекомым, найденным на трупе, можно определить многие подробности смерти

Популярная механика
Как снять свой фильм и не облажаться: подробный гид начинающего киношника Как снять свой фильм и не облажаться: подробный гид начинающего киношника

Заряжаемся уверенностью и начинаем снимать свой фильм

Playboy
Открыть в приложении