Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли разработали способ печати трехмерных объектов и структур, полностью состоящих из жидких материалов.
Для этого был использован модернизированный трехмерный принтер, на котором они создали сети из водяных “трубок” в силиконовом масле, передает СобКор.
Подобную технологию можно использовать для создания жидкой электроники, приводящей в действие гибкие и эластичные устройства. Также, такой способ позволит производить разделение и исследования отдельных молекул, доставку “строительных блоков” для изготовления наноразмерных механизмов и микроэлектромеханических систем.
Ученым пришлось разработать способ, который не позволяет воде разбиваться на отдельные капли во время печати. Решением этой проблемы стал специальный материал - сурфактант, который связывает и удерживает воду. Так, ученым удалось напечатать водяные нити, которые имели толщину от 10 микрон до 1 миллиметра при длине нитей в несколько метров.
Сурфактант был получен путем наполнения воды золотыми наночастицами и особыми полимерными молекулами масла, в которое выдавливалась вода. Золотые наночастицы и молекулы полимера притягиваются и сцепляются друг с другом, создавая четкую границу между водой и маслом. При этом, граница, созданная наночастицами и полимерными молекулами, напоминает по своей структуре стекло, но этот материал может быть растянут или деформирован без потери его “разделительной” функции.
“Стабильность границы означает то, что мы можем выдавить воду в виде трубки и она останется трубкой. Мы можем сформировать воду в виде эллипсоида и она сохранит заданную форму. При этом, границы, разделяющие два жидких материала, сохраняются на протяжении нескольких месяцев”, - рассказали ученые.
Что касается принтера, то исследователи из стандартного трехмерного принтера удалили все компоненты, связанные с выдавливанием пластика, заменив это шприцом с тонкой иглой, через которую выдавливается вода, наполненная наночастицами.
“Сейчас мы способны “провести” водяные нити куда угодно в трех измерениях. Однако, после этого мы можем оказать на материал определенное воздействие, которое нарушит стабильность граничного слоя и заставит водяные нити изменить свою форму. Эта дает нам возможность бесконечного переконфигурирования напечатанных жидких структур, которые имеют шанс в будущем стать основой переконфигурируемой жидкой электроники”, - сообщили исследователи.
Новости по теме: На выставке TCT Asia 2018 команда из DediBot показала рабочий прототип системы Fly Elephant. Производитель отмечает, что технологию 3D-печати с помощью дронов можно использовать для создания крупных зданий, конструкций в открытом космосе и под водой.