Когда-то давно, когда на экраны вышел культовый фильм «Terminator-2» с народным губернатором Калифорнии в главной роли, мир восхищался возможностями негодяя-робота из жидкого металла с модельным индексом Т-1000. В те времена мало кто мог себе представить на практике такое поведение металла (ртуть и единичные экспериментальные сплавы не в счёт). Шло время, учёные не зря ели свой хлеб, и несмотря на то, что создания вроде Т-1000 до сих пор остаются детищем писателей-фантастов, некое подобие жидкого металла уже изобретено, и вовсе не исключено, что в ближайшем будущем любой желающий, вооружившись соответствующим трёхмерным принтером, сможет печатать из него нужные объекты прямиком у себя дома.
Казалось бы, шутки шутками, но учёные из Орегонского университета, возглавляемые товарищем Йегита Менгюча, так определённо не считают, о чём нам сообщает журнал Advanced Materials Technologies.
Этим мозговитым дядькам удалось создать не имеющую аналогов модифицированную разновидность металлического сплава, но главной сенсацией является даже не сам факт создания этого металла, а возможность его использования в качестве расходного материала для многих типов уже существующих трёхмерных принтеров!
Преимуществами изготовленных из него объектов над любыми другими материалами для 3Д-печати является, во-первых, возможность создания токопроводящих элементов; во-вторых, их свойство сгибаться и даже растягиваться уже при комнатной температуре. Попытки создать нечто подобное неоднократно предпринимались и ранее, тем не менее, у всех у них были свои критические недостатки: одни отличались низкой вязкостью, у других наблюдалось слишком большое поверхностное натяжение и так далее.
В качестве небольшого лирического отступления вспомним об обычных лазерных принтерах, для работы которых нужен не какой-то диковинный расходный материал, а вполне обычный тонерный порошок, расположенный в специальном контейнере. Когда тонер заканчивается, производитель рекомендует покупать новый картридж, мы же предлагаем вам повторно использовать опустевший контейнер. Ведь в таком случае вы платите только за сам порошок, что получается гораздо дешевле: для примера, заправка картриджа HP CF412A стоит всего 2800 рублей.
За счёт чего же исследователям из Университета штата Орегон удалось наконец достичь успеха?
Перепробовав множество различных вариантов, учёные решили остановить свой выбор на металле под названием галинстан.
Он состоит из галлия, индия и олова, которое плавится при температуре менее 30 градусов Цельсия. Оставалось лишь увеличить вязкость, и для этого экспериментаторы подмешали в сплав никелевые крупицы, диаметр которых колеблется от 800 нанометров до 7 микрометров.
Процесс производства этого жидкого металла выглядит примерно таким образом: в специальный сосуд засыпают никелевые крупицы, после чего туда же заливается вышеупомянутый сплав. Затем во всю эту «кашу» погружают ультразвуковой излучатель, воздействие которого даёт сплаву возможность равномерно окисляться, что в итоге увеличивает вязкость конечного материала. На выходе получается нечто металлообразное, напоминающее по консистенции пасту, вполне пригодную для трёхмерной печати.
Следует отметить, что речь идёт не о каких-то полуфантастических прототипах, а о вполне себе реально существующем металле, из которого исследователи уже успели успешно напечатать пару-тройку объектов разной формы. Кстати, это не единственный вариант применения нового материала: к примеру, эксперты уверены, что такой полужидкий металл можно успешно применять в качестве среднего слоя, расположенного между эластичными полимерами — такой подход позволит создавать, скажем, растягивающиеся микросхемы и другие подобные конструкции.
