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

Все сама Все сама

Когда и как уместно самой сделать первый шаг?

StarHit
Белое золото пустыни Белое золото пустыни

Места добычи лития — главного элемента аккумуляторов — поражает белая смерть

GQ
Почему галактики имеют разные формы Почему галактики имеют разные формы

Почему все галактики разные? Их форма говорит нам о событиях из ее истории

Популярная механика
Правила жизни Чулпан Хаматовой Правила жизни Чулпан Хаматовой

Актриса, Москва, 45 лет

Esquire
Русские гонки Русские гонки

Первый Кубок России по авиагонкам прошел 19 сентября в Орешково

Популярная механика
Заморозь сейчас, роди потом: как происходит криоконсервация и сколько это стоит Заморозь сейчас, роди потом: как происходит криоконсервация и сколько это стоит

Заморозить яйцеклетки и со спокойной совестью ждать своего принца

Cosmopolitan
Сила пробиотиков Сила пробиотиков

Как поддержать в тонусе и формы, и внутренние системы организма

Худеем правильно
Паул Буткевич: Паул Буткевич:

Даже мерзавцы в исполнении Паула Буткевича не были лишены обаяния

Караван историй
Игорь Дуардович: Поэзия как этап взросления. Можно ли вырасти из стихов, как из пеленок, игрушек и субкультур Игорь Дуардович: Поэзия как этап взросления. Можно ли вырасти из стихов, как из пеленок, игрушек и субкультур

Почему, говоря о поэзии, мы так или иначе затрагиваем тему возраста?

СНОБ
Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи

Самые добрые и ответственные мачехи среди знаменитостей

Cosmopolitan
Юлдус Бахтиозина Юлдус Бахтиозина

Главная царевна современного искусства

Собака.ru
Что такое UHD, 4K, HDR и нужно ли их срочно покупать Что такое UHD, 4K, HDR и нужно ли их срочно покупать

Технологии на службе людей с дальнозоркостью

Maxim
Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании

Коацерватные капли оказались устойчивы к чередование сухих и влажных условий

N+1
Гестоз при беременности: причины и профилактика Гестоз при беременности: причины и профилактика

Гестоз при беременности требует обязательной медицинской помощи

9 месяцев
Читаем в октябре: выбор Psychologies Читаем в октябре: выбор Psychologies

Каждая из этих книг — новое путешествие во времени и в глубины человеческой души

Psychologies
Эксперимент запретил экстремально восстановительные условия в ранней магме Земли Эксперимент запретил экстремально восстановительные условия в ранней магме Земли

Ученые объяснили причину нехватки ниобия в изученных образцах мантии

N+1
Российские журналисты о происходящем в Нагорном Карабахе Российские журналисты о происходящем в Нагорном Карабахе

Журналисты про обострение конфликта в Нагорном Карабахе

СНОБ
Кто в лес, кто по дрова Кто в лес, кто по дрова

Что делать, если у родителей различаются взгляды на воспитание

Лиза
Как объяснить народные приметы с точки зрения науки, логики и здравого смысла Как объяснить народные приметы с точки зрения науки, логики и здравого смысла

Почему мы привыкли верить в приметы и как жить с этой верой в современном мире

Maxim
Как за две недели собрать 10 млн рублей и заставить страну изменить почерк: интервью с создателем «Доброшрифта» Андреем Бузиной Как за две недели собрать 10 млн рублей и заставить страну изменить почерк: интервью с создателем «Доброшрифта» Андреем Бузиной

Создатель «Доброшрифта»: можно ли зарабатывать на благотворительности

Forbes
Как бренды борются сегодня за аудиторию и зачем им «человеческое лицо» Как бренды борются сегодня за аудиторию и зачем им «человеческое лицо»

Сторителлинг стал главным оружием брендов в борьбе за лояльную аудиторию

РБК
Тимур Сорокин: «Всем кажется, что я бандит» Тимур Сорокин: «Всем кажется, что я бандит»

Блогер Тимур Сорокин рассказал о романах, заработках, хейтерах и лейбле

ЖАРА Magazine
Выжившая великая княжна: заставила весь мир поверить, что она Анастасия Романова Выжившая великая княжна: заставила весь мир поверить, что она Анастасия Романова

История Анны Андерсон, притворявшейся великой русской княжной

Cosmopolitan
«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
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
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
«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
8 развенчанных мифов о фильмах, в которые почему-то до сих пор верят 8 развенчанных мифов о фильмах, в которые почему-то до сих пор верят

Осторожно! Восемь разочарований внутри!

Maxim
Пробы на жалкую роль Пробы на жалкую роль

Игорь Гулин о дневнике Юрия Нагибина как литературном проекте

Weekend
10 слов про Китай 10 слов про Китай

10 ключевых концепций, лежащих в основе трансформации Китая

kiozk originals
Открыть в приложении