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

Почему трудным детям не хватает поддержки старших Почему трудным детям не хватает поддержки старших

Порой трудным детям так не хватает поддержки старших

СНОБ
Следы возрастом 10 000 лет рассказали загадочную историю путешествия женщины с ребенком Следы возрастом 10 000 лет рассказали загадочную историю путешествия женщины с ребенком

Отпечатки, оставленные древним человеком, удивительно хорошо сохранились

National Geographic
6 странных (но работающих) способов есть меньше 6 странных (но работающих) способов есть меньше

Избавься от лишних сантиметров на талии, практически ничего для этого не делая!

Maxim
Реальные динозавры. Часть 1 Реальные динозавры. Часть 1

В изучении динозавров наступила новая эпоха

National Geographic
«Как люди»: каким бывает альтруизм обезьян «Как люди»: каким бывает альтруизм обезьян

Известно, что шимпанзе приходят на помощь к своим младшим родственникам

National Geographic
Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей

Высокий уровень агрессии объясняет, почему колонии этих грызунов многочисленны

N+1
Фабрика «утюгов»: берегись ужасного тренда в Instagram Фабрика «утюгов»: берегись ужасного тренда в Instagram

Новый тренд на острый подбородок и скульптурные скулы может быть опасен

Cosmopolitan
Путь к стройности Путь к стройности

Популярные instagram-блогеры, которые похудели и теперь мотивируют других

Лиза
Как женщины спасали еврейских детей в годы войны Как женщины спасали еврейских детей в годы войны

Истории четырех храбрых женщин, спасавших еврейских детей в годы войны

СНОБ
После Черной смерти эпидемии чумы стали ускоряться После Черной смерти эпидемии чумы стали ускоряться

Чума так быстро распространялась по Европе благодаря зараженным блохам

N+1
Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны? Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны?

Прикосновения — особая форма общения

Psychologies
Гений нетворкинга: договориться с наркобароном, Ридли Скоттом и Дензелом Вашингтоном и снять фильм об американской мечте Гений нетворкинга: договориться с наркобароном, Ридли Скоттом и Дензелом Вашингтоном и снять фильм об американской мечте

Как питчить свои идеи и принимать отказы

Inc.
Как отменить платную подписку на айфоне или айпаде Как отменить платную подписку на айфоне или айпаде

Случайно оплатили подписку, а теперь не знаете, как её отменить?

CHIP
Чем отличаются методы российских и американских спецслужб Чем отличаются методы российских и американских спецслужб

Что такое провокация и как этот метод используется спецслужбами двух государств

СНОБ
80 лет фильму «Великий диктатор» 80 лет фильму «Великий диктатор»

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

СНОБ
Цифровой детокс: как избавиться от зависимости от смартфона Цифровой детокс: как избавиться от зависимости от смартфона

Как отдыхать от смартфонов и других гаджетов, не отрываясь от социальной жизни

CHIP
Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв

Физики приблизились к созданию самой точной системы измерения времени

Популярная механика
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
Ярославна, королева Норвегии Ярославна, королева Норвегии

У Ярослава Мудрого были три дочери, и все три стали королевами

Дилетант
На беспорядок выше На беспорядок выше

О собрании Антуана де Гальбера и настоящем искусстве коллекционирования

Weekend
Магнитный бит перевернули за рекордное время Магнитный бит перевернули за рекордное время

В будущем магнитные носители информации будут быстрее и энергоэффективнее

N+1
Микроволновка помогла получить водород из пластиковых отходов Микроволновка помогла получить водород из пластиковых отходов

Микроволновка поможет в уничтожении отходов

N+1
Как прописать эффектный конфликт и создать напряжение в сюжете: писательские советы от Чака Паланика Как прописать эффектный конфликт и создать напряжение в сюжете: писательские советы от Чака Паланика

Фрагмент главы, посвященной созданию напряжения в сюжете

Esquire
Насекомых планируют использовать в качестве дронов для доставки сенсорных датчиков Насекомых планируют использовать в качестве дронов для доставки сенсорных датчиков

Эта разработка имеет много потенциальных областей применения

National Geographic
Моя терапия: «Всю жизнь я была в позиции жертвы» Моя терапия: «Всю жизнь я была в позиции жертвы»

Как работа со специалистом помогла нашей героине найти себя

Psychologies
Разговорчики в Минстрою Разговорчики в Минстрою

Происходит ли передел реставрационного рынка?

Огонёк
Как 210 лет назад возник Октоберфест Как 210 лет назад возник Октоберфест

Краткая история самого большого народного гуляния в мире

Maxim
Понять риски: как изменились диагностика и лечение рака груди Понять риски: как изменились диагностика и лечение рака груди

Как и когда проходить обследования, чтобы не пропустить рак груди?

Forbes
Секреты воров-домушников: чем отличаются дверные замки Секреты воров-домушников: чем отличаются дверные замки

Эта статья поможет сделать ваш дом безопаснее

Популярная механика
Панчь, Британия Панчь, Британия

Драма о поисках идентичности на просторах бывшей Британской империи в жанре рэпа

Weekend
Открыть в приложении