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胆甾型液晶也能够用来 3D 打印了!研究人员开发出了一种新式液晶墨水

发帖时间:2021-12-08 21:15:14

胆甾型液晶也能够用来 3D 打印了!研讨人员开发出了一种新式液晶墨水。

   资料之友         发布时刻:2021-09-03 16:16:17 新资料 + 重视专题 最新资讯。
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2021 年 9 月 2 日,荷兰埃因霍温,埃因霍温理工大学 (TU/e) 的一个研讨小组与荷兰运用科学研讨安排 (TNO)、荷兰跨国公司 (DSM)、Brightlands 资料中心和 SABIC 的科学家协作,发明了一种反光、可 3D 打印的液晶墨水,让胆甾型液晶的运用成为或许。


胆甾型液晶,这是一种在电视和智能手机中发现的人工资料,具有介于液体和固体晶体之间的特性。这种墨水比曾经的液晶墨水具有更高的粘度,这使其更适合快速 3D 打印技能。


“DIW 是一种根据挤出的 3D 打印办法,其间墨水从一个小喷嘴逐层分配到表面上,”TU/e 研讨员 Jeroen Sol 说:“现在的胆甾型液晶墨水不能用 DIW 打印,所以咱们发明了一种与 DIW 兼容的液晶墨水。”。


墨水中的光反射特性依赖于整个资料中分子的准确螺旋摆放,研讨人员经过微调印刷进程完成了这一点。


“为了运用 DIW 成功打印新墨水,咱们改动了打印速度和温度等参数,”Sol 说。


研讨人员在纳米尺度上以高精度操控资料的分子摆放,并经过改动打印速度更好地操控资料的外观和光反射特性。调整速度和写入方向导致构成歪斜的光子轴,该轴具有彩虹色和偏振选择性,然后发生可编程的手性光子聚合物资料。


胆甾型液晶也可以用来 3D 打印了!研究人员开发出了一种新型液晶墨水


交联的光子膜条被涂覆并聚合在柔性塑料基板上,显示出轴向不对称色彩反射和根据入射角的可变圆偏振选择性。


为了进一步保证墨水正确打印,该团队运用低分子量液晶作为墨水。墨水中的分子自组装成结构,显示出与天然界中发现的彩虹色相似的色彩。


“传统上,这种操控水平只能经过十分专业的制作设备才干完成,因而运用新墨水和 DIW 3D 打印来做到这一点是一个真实的打破,”Sol 说。


在资料科学仿照天然的一个比如中,研讨人员打印了组成蝴蝶翅膀,仿照了在一些蝴蝶中发现的天然彩虹色,并且从不同视点调查时好像会发生变化。制作 10 cm 2 左右的胶片后经过棒涂,他们运用 DIW 生成杂乱的、空间界说的光学图画。他们经过改动堆积速率来调整墨水的手性。终究印刷品的光学特性或许会在空间上发生变化,然后在单次印刷期间由单一墨水发生壮丽的视觉效果。


虽然胆甾型液晶的特性可用于许多运用,但其传统方式的资料粘性不行,无法构成安稳的固体结构,并且很难摆放其分子以发生特定色彩。


胆甾型液晶也可以用来 3D 打印了!研究人员开发出了一种新型液晶墨水


从基材上移除后,交联的弹性体(蝴蝶结构)被拍照为独立的光子橡胶。


该墨水将简略的处理与在逐个别素的基础上自由选择反射光的虹彩和圆偏振相结合。它可用于制作可与佩带者进行视觉交互的可穿戴生物传感器,其与透视相关的外观使其适用于专门的防伪符号或装饰性彩虹色涂层。


“更重要的是,咱们的新墨水和 DIW 的组合可用于打印增强实际耳机所需的专用光学结构,其间实际生活和人工图画无缝结合,”Sol 说:“新资料能够找到进入未来 HoloLenses 的途径,现在这将是特殊的工作。”。


该研讨宣布在《先进资料》 ( Advanced Materials)。



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