Новое исследование группы из Нью-Йоркского университета может иметь серьезные последствия для исследования материалов и привести к более четким деталям в 3D-печати. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Materials, изучается, как изменения температуры могут заставить микроскопические частицы изменить свое поведение таким образом, чтобы намекнуть на будущее материалов, которые могут адаптироваться к окружающей среде.
Используя полимеры размером в одну миллиардную часть метра и коллоиды размером в одну миллионную часть метра, исследователи обнаружили, что воздействие умеренного тепла на микроскопические частицы вызывает их плавление, но, при повышении температуры одни и те же частицы будут снова соединяться. Команда сначала наблюдала при комнатной температуре, что полимеры сталкиваются с более крупными коллоидами, сжимая их вместе и образуя кристалл. Затем они нагревали вещество еще больше, сначала наблюдая плавление кристаллов, но при еще более высоких температурах наблюдали, что вещество снова затвердевает в желатинообразное вещество в результате действия силы, называемой «энтальпийным притяжением».
Коллодиевые дисперсии можно найти во многих обычных предметах, от краски и молока до стекла и фарфора. Исследование Нью-Йоркского университета указывает на будущие умные материалы, в которых эти микроскопические частицы могут быть активированы для изменения формы объекта. Ланг Фенг, ведущий автор и докторант на момент исследования, объясняет: «Эти результаты показывают потенциал для изменения свойств материалов с использованием не только температуры, но и использования ряда методов для манипулирования мельчайшими частицами.”
Не вдаваясь в подробности, Фенг считает, что, манипулируя этими частицами в процессе 3D-печати, можно создавать объекты с большей детализацией и реалистичностью, чем это возможно в настоящее время. Возможно, он предполагает, что 3D-печать может работать на микроскопическом уровне, нагревая и охлаждая группы частиц с большим контролем. Я связался с ведущим автором исследования, в настоящее время старшим научным сотрудником ExxonMobile, для получения дополнительной информации, но на момент публикации ответа не получил.