Учёные из США и Южной Кореи разработали инновационные чернила для 3D-печати, которые позволяют создавать легко перерабатываемые электрические схемы и другие конструкции без нагрева, света или токсичных химикатов. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications при поддержке Национального научного фонда США и Национального исследовательского фонда Кореи.
В большинстве форм 3D-печати требуется сочетания тепла, давления и света. Так, при печати FDM нить необходимо расплавить, а затем охладить до сформированной формы. При 3D-печати смолой ультрафиолетовый свет воздействует на жидкий материал.
В своём подходе исследовательская группа использует полимер N-изопропилакриламид или PNIPAM. Он нетоксичен и применяется в фармацевтической промышленности для систем доставки лекарств. В 3D-печати для затвердевания PNIPAM достаточно солёной воды комнатной температуры.
Исследователи экструдировали полимер с помощью коммерческого 3D-принтера медицинского класса, чтобы закачать материал в смеси хлорида кальция и воды. Он немедленно затвердел в аккуратные, сложные структуры, способные проводить электричество.
Команда использовала этот метод для создания электрической цепи, смешанной с углеродными нанотрубками, которая затем питала небольшую лампочку. Переработка материала осуществлялась путём растворения структур в пресной воде, а затем испарения воды при температуре 70º C.
Профессор Джинхе Бэ из Калифорнийского университета в Сан-Диего отметил, что метод «работает в условиях окружающей среды, без необходимости дополнительных этапов, специального оборудования, токсичных химикатов, нагрева или давления». Поскольку полимер легко возвращается в исходное состояние, такие структуры могут быть полезны для изготовления одноразовой электроники, компонентов робототехники и прототипирования.
