Химики разработали жидкокристаллические чернила для 3D-печати

Новые светоотражающие жидкокристаллические чернила, которые можно наносить существующими методами 3D-печати, разработали ученые университета Эйндховена, 9 августа сообщает журнал Advanced Materials.

Для медицинских применений в мягких носимых датчиках или декоративном освещении идеально подходят холестериновые жидкие кристаллы. Однако до сих пор не было простого способа производства этих материалов и изготовления устройств на их основе.

Ученые создали чернила на основе жидкокристаллического эластомера, которые могут быть напечатаны методом прямой печати чернилами (DIW) с помощью 3D-технологий на поверхности.

«DIW — это подход к 3D-печати на основе экструзии, при котором чернила наносятся из небольшого сопла на поверхность послойно. Современные холестерические жидкокристаллические чернила не могут быть напечатаны с помощью DIW, поэтому мы создали жидкокристаллические чернила, совместимые с DIW», — говорит кандидат философии Йерун Соль.

Новые жидкокристаллические чернила обладают несколькими ключевыми свойствами. Во-первых, светоотражающие свойства чернил зависят от точного спирального расположения молекул по всему материалу, что требует тонкой настройки процесса печати.

Во-вторых, молекулы в чернилах могут самоорганизовываться в такие структуры, которые отображают цвета, похожие на естественные радужные материалы, такие как крылья бабочки. В-третьих, новые чернила обладают большей вязкостью, чем предыдущие чернила, что делает их пригодными для печати DIW.

Напомним, жидкие кристаллы используются в телевизорах и смартфонах, но будущие приложения для медицинских датчиков или декоративного освещения сложны, поскольку материалы не могут быть использованы в передовых, быстрых методах производства, таких как 3D-печать. Материалы недостаточно вязкие, чтобы создавать стабильные твердые структуры, и трудно выровнять молекулы для получения определенных цветов.