Ученые научились 3D-печати водой - Naked ScienceNaked Science
28.03.2018, 06:12
4 минуты
Naked Science
8

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

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».

15 октября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые оценили 27 показателей стресса беременных и выяснили, что женщины, испытывающие сильный стресс, реже рожают мальчиков.

Сегодня, 19:19
5 минут
Полина Гершберг

Тающие льды приводят к повышению концентрации наиболее токсичной формы опасного металла.

Вчера, 14:10
4 минуты
Илья Ведмеденко

Космическое ведомство США представило новые скафандры, которые будут использовать в рамках космической программы «Артемида».

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Сегодня, 13:42
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Сегодня, 13:42
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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