По данным Штутгартского университета , исследователи разработали новый тип «чернил», позволяющий печатать на 3D-принтере электрохимически переключаемые проводящие полимеры с использованием светового процесса. Исследователи из Гейдельбергского и Штутгартского университетов успешно создали так называемые окислительно-восстановительные полимеры, пригодные для аддитивного производства с использованием цифровой обработки света . Созданные таким образом сложные двух- и трёхмерные структуры можно изменять электрохимическим способом, изменяя цвет. Это открывает новые перспективы для производства оптоэлектронных устройств на 3D-принтере .
Научно-исследовательская работа проводилась в рамках Научно-исследовательской учебной группы «Смешанный ионно-электронный транспорт: от основ к применению», которая поддерживается обоими университетами.
«Хотя эта технология уже успешно применяется, например, в стоматологии, DLP-печать проводящих полимеров для применения в оптоэлектронике до сих пор представляла собой сложную задачу», — отметила профессор Ева Бласко. Исследовательница и её команда из Института молекулярной системной инженерии и современных материалов Гейдельбергского университета изучают уникальные функциональные материалы для 3D-печати . Проект был реализован в тесном сотрудничестве с профессором Сабиной Людвигс и её группой из Института химии полимеров Штутгартского университета, которые являются экспертами в области проводящих полимеров и электрохимического переключения.
Две исследовательские группы разработали новые «чернила» на основе метакрилата, содержащие окислительно-восстановительно активные карбазольные группы. Эти окислительно-восстановительные группы позволяют таким материалам отдавать или принимать электроны в своих полимерных цепях, что делает их электропроводящими и способными менять цвет в зависимости от степени окисления или восстановления. В своей текущей работе исследователи смогли использовать эту формулу фотопроводящих чернил для создания структур, которыми можно управлять электрохимически даже после печати, сохраняя при этом переключаемые свойства.
«Это исследование стало возможным благодаря тесному междисциплинарному сотрудничеству в наших лабораториях в Гейдельберге и Штутгарте», — заявили Кристиан Делавье и Свенья Бехтольд, которые работают над диссертациями в исследовательской учебной группе.
Используя эту формулу чернил, содержащую карбазол, были получены методом прямого аддитивного производства двумерные пиксельные массивы и шахматные узоры, а также многослойная трёхмерная пирамида. Изначально почти прозрачные, эти сложные структуры сначала приобрели светло-зелёный цвет под действием электрохимической стимуляции, затем стали тёмно-зелёными и, в конечном итоге, практически чёрными.
«Этот процесс полностью обратим и может контролироваться вплоть до уровня пикселей в зависимости от структуры. Особенно интересен контроль в третьем измерении, то есть по высоте архитектурного объекта», — сказала Сабина Людвигс. По словам профессоров Бласко и Людвигс, сочетание высокоточной световой 3D-печати с окислительно-восстановительными полимерами открывает новые возможности для аддитивного производства пиксельных дисплеев или актуаторов для мягких робототехнических приложений , в которых объём можно переключать электрохимическим способом.
Немецкий исследовательский фонд (DFG) финансирует исследовательскую учебную группу «Смешанный ионно-электронный транспорт» (RTG 2948) в Гейдельбергском и Штутгартском университетах. Результаты их текущих исследований опубликованы в журнале Advanced Functional Materials .
По вопросам 3d печати, 3d сканированию, обучению в Краснодаре писать сюда:
телеграм — https://t.me/fidller
max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ
почта — shope@fidller.com
все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.