來(lái)自美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了一種全新的化學(xué)方法,即在一種液體當(dāng)中支架對(duì)另外一種液體進(jìn)行控制,讓被控制的液體形成管狀結(jié)構(gòu)。這種通過使用全液體打印3D結(jié)構(gòu)的方法,可以用來(lái)打印液體電子設(shè)備,來(lái)給柔性可拉伸的設(shè)備提供動(dòng)力。有關(guān)的研究報(bào)告已經(jīng)發(fā)表在一份名為《高級(jí)材料》的雜志上了。
研究人員將金納米粒子分散到水中,并將聚合物配體分散到硅油中,然后用改進(jìn)后的3D打印機(jī)將螺紋形的水注入硅油——使一種液體在另一種液體中形成螺紋狀雕刻結(jié)構(gòu)。水注入硅油不久,硅油中許多配體附著到水中的金納米微粒上,在管狀水柱邊界形成一種納米粒子超濾膜,能防止水管破裂成液滴,穩(wěn)定水油界面,將水鎖定在適當(dāng)位置。
這所實(shí)驗(yàn)室中的材料科學(xué)部科學(xué)家湯姆·魯塞爾說,這種穩(wěn)定性可以將水拉伸成水管,或者將水變成橢圓體。他們已經(jīng)打印出直徑在10微米到1毫米之間的水線,并使其形成長(zhǎng)達(dá)幾米的各種螺旋和分支形狀。而且,這些材料可以順應(yīng)周圍環(huán)境反復(fù)改變形狀。
魯塞爾說:“這是一種新型材料,可以重新設(shè)計(jì),有可能按照需要定制成液體反應(yīng)容器,用于化學(xué)合成、離子轉(zhuǎn)運(yùn)、催化等?!?/p>
為了使這種新型液體打印過程自動(dòng)化,研究人員在一個(gè)現(xiàn)成的3D打印機(jī)上安裝了一個(gè)注射器泵和液體擠出針。3D打印機(jī)經(jīng)過特殊編程,將針插入油基溶劑,即可將水注入,在其中形成3D模型。
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