Физики научились печатать водой в масле

Физики научились печатать водой в масле



Это 3D-печать водой внутри вязкого силиконового масла.


Этот метод печати основан на создании вокруг жидкости пленки из поверхностно-активного вещества, которая делает напечатанную структуру устойчивой в течение довольно долгого времени. Спиралевидные и разветвленные структуры сохраняли устойчивую форму в течение нескольких часов. Варьируя состав наночастиц, жидкости и скорость печати, можно изменять геометрию объектов, в том числе и после печати, об этом сообщают ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.


Задача печатать устойчивые трехмерные структуры из жидкости, особенно внутри другой жидкости, значительно сложнее из-за того, что в отличие от твердых тел, жидкость не имеет четкой структуры и не держит форму. 


Образование такой пленки происходит за счет того, что используемое силиконовое масло содержит, кроме обычных цепочек полидиметилсилоксана (ПДМС), еще пять процентов молекул ПДМС, к концам которых пришиты аминогруппы. А в воде содержатся наночастицы (металлические или оксидные), на поверхности которых находятся карбоксильные группы. При контакте воды с маслом во время печати эти карбоксильные группы на поверхности наночастиц реагируют с аминогруппами ПДМС, образуя устойчивую химическую связь, и наночастицы оказываются привязаны к межфазной границе, формируя при этом устойчивую упругую пленку вокруг водной струи.


Авторы работы считают, что с помощью данного метода можно создавать материалы для жидкостной электроники, систем молекулярного транспорта, а также создавать микрореакторы нужной формы для биологического анализа или многофазных реакций.