Если на заре своего существования 3D-принтеры умели печатать только разного рода пластиковыми нитями, то сегодня технология трёхмерной печати эволюционировала настолько, что ассортимент применяемых расходных материалов насчитывает десятки наименований. Множество разновидностей того же пластика, металлы, различные строительные смеси, стекло, съедобные субстанции и многое другое — это лишь неполный перечень. Кстати, когда-то мы уже рассказывали, чем умеют печатать 3Д-принтеры — кому интересно, можете ознакомиться по ссылке выше. Конечно же, исследователи со всего мира постоянно экспериментируют, изобретая всё новые и новые варианты, и сегодня мы расскажем вам кое о чём необычном…
Можно ли использовать в качестве расходного материала для трёхмерной печати… воду?
Вопрос, на первый взгляд, глупый, нелогичный и нелепый, а ответ на него, казалось бы, очевиден: конечно же, нет! Ведь несмотря на то, что вода может пребывать в одном из сразу трёх агрегатных состояний, ни одно из них непригодно для печати, да и, собственно, зачем? Тем не менее, так считают далеко не все — по крайней мере, исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса, расположенной в городе Беркли, явно не относятся к категории таких скептиков. Заокеанские светлые умы не только изобрели хитроумный способ воплощения этой вроде как безумной затеи в жизнь, но и всерьёз утверждают, что их творенье в силах совершить настоящий переворот в медицине, электронике и фармацевтической отрасли. Что же они нам предлагают?
Исследования проводились группой учёных, которую возглавляет Том Рассел, и по состоянию на сегодняшний день они смогли напечатать водяные тяжи, чей диаметр колеблется в пределах от 10 микрометров до 1 миллиметра, а длина составляет несколько метров.
Суть технологии печати заключается в сохранении стабильности формы взвеси водяных молекул в минеральном масле.
Кроме всего прочего, благодаря упомянутой структуре, объект получает способность к деформации и обладает памятью формы.
Вот что говорит о проекте его руководитель: «Нам удалось создать принципиально новый класс материалов для применения их в процессе трёхмерной печати и не только. Для их создания мы решили применить в качестве основы минеральное масло с добавлением полимерных гидрофобных молекул. Главным же «действующим лицом» являются водные «чернила» с примесью золотых гидрофильных частиц. Полимерные молекулы вступают в соединение с золотом, формируя такую себе «иглу», одна часть которой гидрофильная, другая — гидрофобная. Получившаяся структура благодаря этому наделена качествами поверхностно-активного материала. На стыке масла и воды формируется структура, одна из частей которой «благосклонна» к воде, вторая — к маслу. Всё это вместе взятое позволяет создавать водную нить прямо внутри масляной оболочки.
Процесс технологии трёхмерной печати водой выглядит примерно так: золотые частицы окружают воду и создают тонкий шар эластичной плёнки, расположенной на поверхности раздела слоёв.
А сейчас небольшое «лирическое» отступление. Процесс лазерной печати обычных текстовых документов, конечно же, организован отнюдь не так сложно, как описываемый в этой новости, тем не менее, свои проблемы есть и здесь. Главную из них вы наверняка знаете — это расходные материалы, а если точнее — их стоимость. Лазерные картриджи стоят невероятно дорого, при этом не все знают, что каждый раз покупать новые фирменные блоки вовсе необязательно, ведь и уже израсходованные можно использовать повторно. Нужно всего лишь отнести контейнер в специализированный сервисный центр, где его почистят, продиагностируют и заправят качественным совместимым тонером. Обходится это совсем недорого: к примеру, заправка картриджа HP CF218A стоит всего лишь 350 рублей.
Конечно же, для реализации такой технологии «водной» печати на практике требуется специальный 3Д-принтер.
Впрочем, учёные решили не создавать его с ноля, а всего лишь нужным образом модифицировали стандартный аппарат для изготовления трёхмерных объектов.
В его конструкцию был добавлен шприц с очень тоненькой иглой, посредством которой осуществляется подача воды. Когда достигается требуемое давление, струйка воды создаёт тончайшую «колбаску» в слое масла. Образованная таким образом нить отличается при этом отличной электропроводностью, что позволяет применять её для создания электронных схем, в частности, и набирающей популярности гибкой электроники. Подобного рода приборы могут широко использоваться в процессе создания широкого спектра медицинских устройств, устойчивых к сжатию и растяжению — скажем, для фиксации на коже или местах сгибов.
