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Los científicos utilizan una impresora 3D modificada para crear estructuras totalmente líquidas


Los investigadores han descubierto formas de imprimir estructuras 3D hechas de líquidos. Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía que hicieron el descubrimiento dicen que este es el primer paso para crear componentes electrónicos líquidos que puedan moldearse a cualquier forma para su uso en dispositivos extensibles.

El descubrimiento se ha detallado en la revista Advanced Materials. Para lograr la increíble tarea, los científicos utilizaron una impresora 3D estándar que modificaron agregando una jeringa que agregaría pequeñas cantidades de agua en una pequeña caja de aceite de silicona.

El agua que se inyectó se sembró con nanopartículas de oro mientras se añadían al aceite ligandos poliméricos dispersos. Los ligandos son un grupo de átomos que se unen a un átomo de metal.

Cuando el agua con motas de oro y el aceite contaminado con polímero se combinaron, los ligandos tiraron y se unieron con las nanopartículas de oro. El resultado fue una capa de nanopartículas alrededor del agua que impidió que el agua se rompiera en gotas.

Supersoap mantiene el agua junta

La capa mantiene el agua en forma de tubo que permite que la impresora 3D la imprima. Los investigadores llamaron al brebaje un superjabón de nanopartículas.

Al igual que el jabón, esta mezcla es un "tensioactivo" o una sustancia que reduce las tensiones superficiales de los líquidos con los que entra en contacto. La placa base dio un buen ejemplo de cómo imaginar esto: como sabemos, el aceite y el agua no se mezclan, pero cuando se agrega jabón para platos a la mezcla, reduce su tensión superficial y permite que se mezclen, y para que usted lave platos grasientos. .

Sin embargo, a diferencia del jabón para platos, el aceite y el agua, cuando los ligandos presentes en el aceite y las nanopartículas de oro del agua se encuentran, el resultado es la vitrificación. El mismo proceso que ocurre cuando el vidrio fundido se enfría a su forma sólida.

Infinitas posibilidades para la impresión 3D líquida

Al capturar estos procesos dentro de la impresora, los científicos pudieron controlar la forma del resultado. “Esta estabilidad significa que podemos estirar el agua en un tubo y sigue siendo un tubo.

O podemos darle forma al agua en un elipsoide, y sigue siendo un elipsoide ”, dijo Russell. "Hemos utilizado estos superjabones de nanopartículas para imprimir tubos de agua que duran varios meses".

Los resultados son el primer paso hacia el desarrollo de un tipo de electrónica completamente nueva. Los líquidos impresos en 3D podrían hacer posibles dispositivos flexibles y elásticos.

La investigación abre las puertas a la electrónica elástica

"Es una nueva clase de material que puede reconfigurarse a sí mismo, y tiene el potencial de ser personalizado en recipientes de reacción líquidos para muchos usos, desde síntesis química hasta transporte de iones y catálisis", dijo Tom Russell, científico visitante de la facultad de Materiales del Laboratorio de Berkeley División de Ciencias.

“Podemos exprimir líquido de una aguja y colocar hilos de agua en cualquier lugar que queramos en tres dimensiones”.

Russell desarrolló el método y el material en colaboración con Joe Forth, un investigador postdoctoral en la División de Ciencias de los Materiales, así como con otros científicos de Berkeley Lab y varias otras instituciones.

"Podemos exprimir líquido de una aguja y colocar hilos de agua en cualquier lugar que queramos en tres dimensiones", dijo Forth. “También podemos hacer ping al material con una fuerza externa, lo que rompe momentáneamente la estabilidad del superjabón y cambia la forma de los hilos de agua. Las estructuras son infinitamente reconfigurables ".


Ver el vídeo: Se puede vivir de las impresiones 3D? Cristian de Nost3rD nos cuenta su experiencia (Enero 2022).