3D-принтеры научились печатать водой

Учеными из Лаборатория Беркли разработан способ печати трехмерных структур, состоящих исключительно из жидкостей.

Используя модифицированный 3D принтер, они вливают нити воды в силиконовые масляные трубки (и то и другое вещество – жидкости).

Предполагается, что полученный жидкий материал может быть использован для создания принципиально новой электроники, которая станет основой для производства гибких, растяжимых устройств. А в лабораторной практике - для точного разделения смесей веществ на молекулы и для транспортировки составных частей наноконструкций.

Эксперименты проводились с нитями воды диаметром от 10 микрон до 1 мм, с разнообразными спиральными и разветвляющимися формами длиной до нескольких метров. Получены положительные результаты по изменению сформированных объектов.

Разработчики видят использование своего детища в химических промышленных процессах: углеводородном синтезе, ионообменных реакциях, а также в доставке катализаторов  по месту назначения.

Получить полые трубы из молекул воды, ученым удалось при помощи поверхностно-активного вещества (по сути, это мыло) из наночастиц, которое фиксирует молекулы воды в определенном положении. За предсказуемость и надежность этот агент получил название «суперполе наночастиц».

Разделителями двух жидкостей послужили наночастицы золота, образующие в воде дисперсию, а также полимерные лиганды, родственные масляной фракции. Эти два агента взаимно притягиваются. Из них формируется надежная граница между водой и маслом, которые не могут проникнуть друг в друга.

Связи: золото-вода, золото-лиганд, лиганд-масло настолько прочные, что можно воду растянуть в трубку, и она остается трубкой, или образовать из воды эллипсоид, и она остается эллипсоидом. зафиксированная конфигурация может сохраняться в течение нескольких месяцев.

В довершении всего исследователи модифицировали  стандартный трехмерный принтер, удалив компоненты, предназначенные для печати из пластика. Они были заменены шприцевым насосом и иглой, которая выдавливает жидкость. В  итоге, жидкость из иглы выжимается в масло в любых направлениях и со сколь угодно замысловатой формой. Если приложить к сосуду какое-то внешнее воздействие, направление водных потоков изменяется и образуется совершенно иная структура.

Источник: Phys.org