Разработан метод 3D-печати водой в полимерах для жидкостной электроники

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) научились «печатать» тонкими струями воды в жидком силиконовом масле. Благодаря особому нанопокрытию отпечатанные на 3D-принтере водяные орнаменты не разбиваются на капли, даже когда жидкостная среда, в которой они находятся, меняет свою форму. Это настоящий прорыв в технологии 3D-печати, открывающий принципиально новые возможности в производстве гибкой и эластичной электроники, химическом синтезе и транспортировке частиц в наномасштабе.

Группа ученых под руководством Тома Расселла модифицировала стандартный 3D-принтер так, чтобы он мог выпускать тонкие струи воды непосредственно в контейнер с силиконовым маслом. Образованные структуры не разлетаются на капли и сохраняют свою форму благодаря особому поверхностно-активному элементу, который характеризуют как «супермыло» – это вещество уменьшает поверхностное натяжение, отделяющее воду от окружающей жидкости.

«Супермыло» одновременно растворяет наночастицы золота в воде и связывает полимеры в масле. При впрыске воды через 3D-принтер полимеры прикрепляются к отдельным молекулам воды и закрепляют воду в заданном структурном положении, даже если окружающая жидкая среда меняет форму.

Читайте также: В Японии разработали новую технологию 3D-печати живыми клетками

Водяные струйки, устойчивые в жидкой среде, могут иметь толщину всего в 10 микрон, то есть тоньше человеческого волоса, и длину в несколько метров. Исследователи говорят, что стабильность водяных структур в жидкости может сохраняться на протяжении многих месяцев.

Создание жидкостной электроники – технология отдаленного будущего, но уже сейчас возможность печатать объемные структуры водой в жидкой среде открывает интересные перспективы. В дальнейшем запланированы эксперименты по созданию более сложных нанопокрытий водяных волокон со специфическими структурами или особенными магнитными характеристиками. Внутри водных трубок также теоретически возможны дополнительные химические манипуляции, например, разделение на отдельные молекулы или создание дополнительных блоков наночастиц.