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

«Лучшие люди не должны жить в покое» «Лучшие люди не должны жить в покое»

Очерк о Наталье Почечуевой и её кочевом сознании

СНОБ
Периоды детского развития: от 3 до 7 лет Периоды детского развития: от 3 до 7 лет

Какие проблемы ждут родителей детей в возрасте от 3 до 7 лет

Psychologies
Правила жизни Никиты Михалкова Правила жизни Никиты Михалкова

Правила жизни режиссера и «бесогона» Никиты Михалкова

Esquire
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
«Шарики» против «кубиков»: что мешает крупным корпорациям создать свой Google «Шарики» против «кубиков»: что мешает крупным корпорациям создать свой Google

Почему попытки корпораций создать свой Google обречены на провал

Forbes
Зак Эфрон и другие актеры, чью карьеру едва не сгубили наркотики и алкоголь Зак Эфрон и другие актеры, чью карьеру едва не сгубили наркотики и алкоголь

Знаменитые актеры, которые смогли выбрать из зависимости

Cosmopolitan
80 лет фильму «Великий диктатор» 80 лет фильму «Великий диктатор»

Этот фильм сулил Чаплину одни неприятности, но вовсе не от германских властей

СНОБ
Прилипалы выбрали для прилипания к китам области около дыхала и плавников Прилипалы выбрали для прилипания к китам области около дыхала и плавников

Минимальное сопротивление жидкости оказалось около дыхала и плавников

N+1
Семь экранизаций, финал которых отличается от книги Семь экранизаций, финал которых отличается от книги

Как изменить финал экранизации так, чтобы получить за это кинопремию

Maxim
Эдипов комплекс: виноват ли он в наших сексуальных проблемах? Эдипов комплекс: виноват ли он в наших сексуальных проблемах?

Кому может навредить установка о подавлении запретных эротических импульсов

Psychologies
Дети поглощают миллионы частиц микропластика в день Дети поглощают миллионы частиц микропластика в день

Пластиковые бутылочки вредны для детей?

GQ
Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека

Влияние ЕСПЧ на российское правосудие весьма значительно

Forbes
Идем по следу Идем по следу

Истории девушек, которые смогли принять свои шрамы

Vogue
Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров

Дизайнеры рассказали, на что следует обращать внимание, обустраивая офис в доме

РБК
Собрать команду, придумать идею и поднять первый раунд инвестиций. История о том, как хакатоны помогают стартапам и что делать после них Собрать команду, придумать идею и поднять первый раунд инвестиций. История о том, как хакатоны помогают стартапам и что делать после них

Что такое хакатоны и зачем они нужны

Inc.
Вес американских младенцев связали с репродуктивными правами матерей Вес американских младенцев связали с репродуктивными правами матерей

Как влияют ограничения репродуктивных прав

N+1
Не по статусу! Принцессы и принцы, которые сыграли свадьбу с простолюдинами Не по статусу! Принцессы и принцы, которые сыграли свадьбу с простолюдинами

Истории о неравных браках в монархических семьях

Cosmopolitan
Новая Афродита Новая Афродита

Топ-модель Кэндис Сванепул о том, как питаться, заниматься спортом, принять себя

Vogue
Милые родители, открыться не хотите ли? Милые родители, открыться не хотите ли?

К чему приводит нас искусство оберегать чужие тайны?

Psychologies
Биоинженеры научились управлять стволовыми клетками РНК-интерференцией Биоинженеры научились управлять стволовыми клетками РНК-интерференцией

Для этого они создали липид-полимерные наночастицы, несущие siRNA

N+1
Чудо техники: как пользоваться моющим пылесосом Чудо техники: как пользоваться моющим пылесосом

Как выбрать моющий пылесос: критерии и рекомендации

Cosmopolitan
Тасманийские дьяволы вернулись на материковую Австралию три тысячи лет спустя Тасманийские дьяволы вернулись на материковую Австралию три тысячи лет спустя

Проект, который поможет спасти тасманийских дьяволов от вымирания

N+1
«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
Вязкая жидкость потекла по гидрофобным капиллярам быстрее текучей Вязкая жидкость потекла по гидрофобным капиллярам быстрее текучей

Сила тяжести влияет на текучесть жидкости в супергидрофобном капилляре

N+1
«Мы сделаем крутой проект, просто помогите нам»: издатель VTimes рассказывает о медиа бывших журналистов «Ведомостей» «Мы сделаем крутой проект, просто помогите нам»: издатель VTimes рассказывает о медиа бывших журналистов «Ведомостей»

Почему команда VTimes верит в пожертвования читателей вместо подписки

VC.RU
Истории самых знаменитых заставок киностудий Истории самых знаменитых заставок киностудий

Откуда брались все эти горы, львы да серпы с молотами

Maxim
Смотри в оба! Смотри в оба!

Как удобно и cтильно расположить телевизор в квартире

Лиза
Ребенок пережил психическую травму. Как его поддержать? Ребенок пережил психическую травму. Как его поддержать?

Как помочь ребенку, пережившему травматичный опыт?

Psychologies
Знак «Шипы», штрафы и другое: о чем нужно помнить перед сменой резины Знак «Шипы», штрафы и другое: о чем нужно помнить перед сменой резины

Как когда проверить шины перед их заменой?

РБК
Я причиню тебе счастье! Я причиню тебе счастье!

Порой насилие скрывается под разными масками – например, искренней заботы

Лиза
Открыть в приложении