Ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шампейн разработали инновационную технологию трехмерной печати, которая позволяет создавать сверхтонкие волокна, имитирующие природные структуры. Благодаря процессу обмена растворителями исследователям удалось достичь беспрецедентного разрешения в 1,5 микрона, что открывает новые возможности для создания биоинспирированных материалов.
В отличие от традиционной трехмерной печати, где материал наносится слоями на воздухе, встроенная трехмерная печать осуществляется в поддерживающей среде, например, в гидрогеле. Это позволяет создавать сложные формы, такие как спиральные пружины, без необходимости использования дополнительных поддерживающих структур. После отверждения напечатанная деталь извлекается из геля, который можно использовать повторно.
Исследовательская группа под руководством профессоров Самеха Тауфика и Рэнди Эволдта модифицировала гель и чернила для печати таким образом, что чернила затвердевают практически мгновенно после нанесения в гель. Это предотвращает разрыв волокон из-за поверхностного натяжения, что ранее было существенным ограничением при создании тонких структур. Ученые также экспериментировали с параллельной печатью через несколько сопел для ускорения производства.
Новая технология открывает широкие возможности для создания функциональных материалов, имитирующих природные структуры, такие как паутина или защитные нити миног. Исследователи планируют использовать этот метод для разработки передовых материалов и создания тонких микроструктур, которые невозможно получить с помощью традиционных методов полупроводникового производства.
