Ученые научились 3D-печати водой

Пока ученым удалось распечатать водяные нити диаметром от 10 микрон до 1 мм, а также разнообразные спиральные и разветвляющиеся нити длинной до нескольких метров. Более того полученные структуры могут сохранять форму и возвращаться к ней после деформаций.  Разработчики новой технологии считают, что в будущем они смогут создать жидкие электронные компоненты для гибких носимых устройств, прецизионных инструментов для медицины и химии.

Для получения нового материала ученые использовали воду с добавкой гидрофильных наночастиц золота и минеральное масло с добавкой гидрофобных полимерных молекул. Полимер был подобран таким образом, чтобы соединяться с наночастицами и образовывать структуру с гидрофильной «головкой» и гидрофобным «хвостом».

После того как вода впрыскивается в масло,  частицы в масле присоединяются к отдельным наночастицам в воде, образуя стабильный интерфейс. В отличие от обычного ПАВ, такой слой дополнительно упрочняется за счет горизонтальных взаимодействий полимерных молекул и золотых наночастиц друг с другом.

Затем ученые модифицировали стандартный принтер, удалив компоненты, предназначенные для печати пластика, и заменив их шприцем с тонкой иглой для строго дозированных инъекций. Эксперименты подтвердили, что добавление капли воды с наночастицами золота в масло с полимером приводит к образованию стабильной сферы, взвешенной в нужном участке жидкости; тонкая струя воды образует устойчивую трубку. «Если вы вытяните ее в трубку, она останется трубкой, — добавляет Рассел. — Или можно придать воде форму эллипсоида, и она останется эллипсоидом».