Ученые научились 3D-печати водой — Naked Science
4 минуты
Редакция

Ученые научились 3D-печати водой

Модифицировав стандартный 3D-принтер, удалось получить инструмент для печати стабильных трехмерных структур из воды в минеральном масле.

fish-made-water-figure
©Wikipedia

Разработчики новой технологии — Том Рассел (Tom Russell) и его коллеги из американской Национальной лаборатория имени Лоуренса в Беркли (LBNL) — считают, что когда-нибудь они смогут создать жидкие электронные компоненты для гибких носимых устройств, прецизионных инструментов для медицины и химии.

 

Пока же им удалось «распечатать» водяные тяжи диаметром от 10 мкм до 1 мм, длиной вплоть до нескольких метров — прямые, спиральные, ветвящиеся. Технология показала, что такие структуры, взвешенные в минеральном масле, сохраняют стабильную форму и возвращаются к ней после деформаций.

 

«Это совершенно новый класс материалов», — говорит Том Рассел, статья которого опубликована в журнале Advanced Materials. Для их получения ученые использовали основу из минерального масла с добавкой гидрофобных полимерных молекул и «чернила» из воды с добавкой гидрофильных золотых наночастиц. Полимер был подобран таким образом, чтобы соединяться с наночастицами и образовывать структуру с гидрофильной «головкой» и гидрофобным «хвостом».

 

©Berkeley Lab

 

Эта структура обладает выраженными свойствами поверхностно-активного вещества (ПАВ): на границе воды и масла частицы выстраиваются так, чтобы ориентироваться «хвостами» к маслу, образуя стабильный интерфейс. В отличие от обычного ПАВ, такой слой дополнительно упрочняется за счет горизонтальных взаимодействий полимерных молекул и золотых наночастиц друг с другом.

 

Схема новой технологии 3D-печати в масле: при появлении воды золотые наночастицы с полимерными «хвостиками» окружают ее капли стойкой эластичной пленкой / ©Berkeley Lab

 

Стандартный принтер был модифицирован и оснащен шприцем с тонкой иглой для строго дозированных инъекций водяных «чернил». Эксперименты подтвердили, что добавление капли воды (с наночастицами) в масло (с полимером) приводит к образованию стабильной сферы, взвешенной в нужном участке жидкости; тонкая струя воды образует устойчивую трубку. «Если вы вытяните ее в трубку, она останется трубкой, — добавляет Рассел. — Или можно придать воде форму эллипсоида, и она останется эллипсоидом».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Сегодня, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Сегодня, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Сегодня, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: