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

Антидепрессанты: да или нет? Антидепрессанты: да или нет?

Разбираем в деталях главное «оружие» против депрессии

Cosmopolitan
iHerb в России: $100 млн на ЗОЖ iHerb в России: $100 млн на ЗОЖ

Илья Микин о том, каким должен быть бренд, чтобы попасть на iHerb

Inc.
Бетон без цемента снизит вероятность засора канализации Бетон без цемента снизит вероятность засора канализации

Вместо него использовали смесь золы, шлака, нанопеска и извести

N+1
Под «Моной Лизой» обнаружили набросок дырочками Под «Моной Лизой» обнаружили набросок дырочками

Об этом свидетельствуют опорные точки на руках и лбу Джоконды

N+1
«Реквиему по мечте» — 20 лет. Вспоминаем самый прямолинейный и человечный фильм Даррена Аронофски «Реквиему по мечте» — 20 лет. Вспоминаем самый прямолинейный и человечный фильм Даррена Аронофски

«Реквием по мечте» — мрачное предупреждение поколению нежных мечтателей

Esquire
Генетические вариации заставили принять вонь тухлой рыбы за запах карамели Генетические вариации заставили принять вонь тухлой рыбы за запах карамели

Обнаружены последовательности, которые меняют восприятие запаха тухлой рыбы

N+1
Татьяна Волосожар: «Мотивировать ребенка — задача тренера, а не родителя» Татьяна Волосожар: «Мотивировать ребенка — задача тренера, а не родителя»

Как привить детям любовь к спорту? Отвечает олимпийская чемпионка

Psychologies
Юрский период Юрский период

Актер Юрий Колокольников рассказал, как приближается к 40-летнему юбилею

Esquire
Нейросеть научилась сортировать пластиковый мусор Нейросеть научилась сортировать пластиковый мусор

Этот робот определяет тип пластика с точностью 95%

Популярная механика
Бриллианты не навсегда Бриллианты не навсегда

Иссякло месторождение, поставлявшее самые красивые розовые бриллианты

Robb Report
Последние модели известных марок: как умирали DKW и Wartburg Последние модели известных марок: как умирали DKW и Wartburg

Чем заканчивали свое существование знаменитые автомобильные марки прошлого?

Популярная механика
«О брачной и внебрачной жизни» «О брачной и внебрачной жизни»

Отрывок из книги Олега Ивик о трансформации брака со времен Древнего Египта

N+1
«Аудиалов», «визуалов» и «кинестетиков» не бывает «Аудиалов», «визуалов» и «кинестетиков» не бывает

Ученые развенчивают популярные мифы о мозге и обучении, в которые мы верим

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

Эта статья поможет сделать ваш дом безопаснее

Популярная механика
«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
«Эндаумент — это не про деньги, а про возможность одних людей помогать другим» «Эндаумент — это не про деньги, а про возможность одних людей помогать другим»

Как российские эндаументы зарабатывают на добрые дела и что им мешает это делать

РБК
Эдит Хэд. Доктор по одежде Эдит Хэд. Доктор по одежде

Единственная в истории обладательница восьми "Оскаров" не была актрисой

Караван историй
Минус 50 кг: как я похудела на дефиците калорий и домашних тренировках Минус 50 кг: как я похудела на дефиците калорий и домашних тренировках

Девушка нашла простой и легкий способ сбросить вес

Cosmopolitan
Временно недоступен Временно недоступен

Секс – это, конечно, хорошо, но его роль в нашей жизни несколько преувеличена

Cosmopolitan
Французская сюита Французская сюита

Актриса Лили Тайеб перебирается на просторы мирового кино

Vogue
Лифтинг на дому: как в домашних условиях подтянуть кожу лица Лифтинг на дому: как в домашних условиях подтянуть кожу лица

Что делать, если лицо обвисло, и кожа потеряла свой тонус

Cosmopolitan
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
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
Как советский пилот поспорил, что посадит самолет вслепую, и убил 69 человек Как советский пилот поспорил, что посадит самолет вслепую, и убил 69 человек

Страшная трагедия, произошедшая в аэропорту Куйбышева в 1986 году

Maxim
7 самых необычных вещей, найденных на дне озер (некоторые из них пугают) 7 самых необычных вещей, найденных на дне озер (некоторые из них пугают)

От таких находок захватывает дух!

Playboy
«Мне всё равно, когда и сколько часов работают сотрудники, если в итоге они делают свою работу». Ивон Шуинар, Patagonia, — о бизнесе, осознанности и смерти «Мне всё равно, когда и сколько часов работают сотрудники, если в итоге они делают свою работу». Ивон Шуинар, Patagonia, — о бизнесе, осознанности и смерти

Ивон Шуинар — об осознанном потреблении и неприятии типичной иерархии в компании

Inc.
Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере

Рынок перепродажи кроссовок находит новые площадки и оценивается в $2 млрд

VC.RU
«Как квакеры спасали Россию» «Как квакеры спасали Россию»

Работа квакерской миссии, заставшей революцию 1917 года в Бузулукском уезде

N+1
Гаджеты и сети: 9 правил безопасности Гаджеты и сети: 9 правил безопасности

Как научить ребенка информационной безопасности и медиаграмотности

Домашний Очаг
Скоро зима Скоро зима

Кто такой экокоуч и почему он всем нужен?

Собака.ru
Открыть в приложении