Forscher haben Wege gefunden, 3D-Strukturen aus Flüssigkeiten zu drucken. Wissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory des Energieministeriums, die das hergestellt haben Entdeckung Angenommen, dies ist der erste Schritt bei der Erstellung einer flüssigen Elektronik, die sich für die Verwendung in dehnbaren Geräten in jede Form formen lässt.
Die Entdeckung wurde im Journal detailliert beschrieben. Fortgeschrittene Materialien. Um diese unglaubliche Aufgabe zu erfüllen, verwendeten die Wissenschaftler einen handelsüblichen 3D-Standarddrucker, den sie modifizierten, indem sie eine Spritze hinzufügten, mit der winzige Mengen Wasser in eine kleine Schachtel Silikonöl gegeben wurden.
Das injizierte Wasser wurde mit Goldnanopartikeln besiedelt, während dem Öl dispergierte Polymerliganden zugesetzt wurden. Liganden sind eine Gruppe von Atomen, die an ein Metallatom binden.
Als sich das mit Gold gesprenkelte Wasser und das mit Polymer verseuchte Öl vereinigten, zogen die Liganden an den Goldnanopartikeln und banden sie. Das Ergebnis war ein Umhang aus Nanopartikeln um das Wasser, der das Wasser daran hinderte, in Tropfen zu zerfallen.
Supersoap hält Wasser zusammen
Der Umhang hält das Wasser in einer Röhrenform, die es ermöglicht, von der 3D-Drucker . Die Forscher nannten die Zubereitung eine Nanopartikel-Superseife.
Wie Seife ist diese Mischung ein „Tensid“ oder eine Substanz, die die Oberflächenspannungen der Flüssigkeiten verringert, mit denen sie in Kontakt kommt. Hauptplatine gab ein gutes Beispiel dafür, wie man sich das vorstellt: Wie wir wissen, vermischen sich Öl und Wasser nicht, aber wenn der Mischung Spülmittel zugesetzt wird, verringert sich ihre Oberflächenspannung und sie können sich mischen, und Sie können sich fettig abwaschenGeschirr.
Im Gegensatz zu Spülmittel, Öl und Wasser, wenn die im Öl enthaltenen Liganden und die Goldnanopartikel aus dem Wasser aufeinander treffen, kommt es jedoch zu einer Verglasung. Der gleiche Vorgang tritt auf, wenn geschmolzenes Glas auf seine feste Form abkühlt.
Unendliche Möglichkeiten für den flüssigen 3D-Druck
Durch die Erfassung dieser Prozesse im Drucker konnten die Wissenschaftler die Form des Ergebnisses steuern. „Diese Stabilität bedeutet, dass wir Wasser in ein Röhrchen strecken können und es ein Röhrchen bleibt.
Oder wir können Wasser zu einem Ellipsoid formen, und es bleibt ein Ellipsoid ", sagte Russell." Wir haben diese Nanopartikel-Superseifen verwendet, um Wasserröhrchen zu drucken, die mehrere Monate halten. "
Die Ergebnisse sind der erste Schritt zur Entwicklung einer völlig neuen Art von Elektronik. Die 3D-gedruckten Flüssigkeiten könnten flexible und dehnbare Geräte ermöglichen.
Forschung öffnet Türen für dehnbare Elektronik
„Es handelt sich um eine neue Materialklasse, die sich selbst neu konfigurieren kann und die für viele Anwendungen, von der chemischen Synthese über den Ionentransport bis zur Katalyse, in flüssige Reaktionsgefäße umgewandelt werden kann.“ sagte Tom Russell, Gastwissenschaftler in der Abteilung Materialwissenschaften des Berkeley Lab.
„Wir können Flüssigkeit aus einer Nadel drücken und Wasserfäden in drei Dimensionen an einer beliebigen Stelle platzieren.“
Russell entwickelte die Methode und das Material in Zusammenarbeit mit Joe Forth, einem Postdoktoranden in der Abteilung Materialwissenschaften, sowie anderen Wissenschaftlern des Berkeley Lab und mehrerer anderer Institutionen.
„Wir können Flüssigkeit aus einer Nadel drücken und Wasserfäden in drei Dimensionen an einer beliebigen Stelle platzieren“ sagte Viertens: „Wir können das Material auch mit einer äußeren Kraft anpingen, die die Stabilität der Überseife vorübergehend bricht und die Form der Wasserfäden ändert. Die Strukturen sind endlos rekonfigurierbar.“
Via : Berkeley Lab