Ученые из Dartmouth College достигли настоящего прорыва в области разработки нового материала для 3D печати. Инновационное исследование — «интеллектуальные чернила» — позволит печатать динамические объекты, способные к изменению цвета и формы с течением времени. Это простая и относительно недорогая версия того, что называют 4D печатью, имеющая огромный потенциал в области биомедицины и энергетики.

«Этот метод дает жизнь напечатанным объектам», — объясняет Chenfeng Ke, доцент кафедры химии в Dartmouth College. «Хотя многие трехмерные печатные структуры представляют собой только фигуры, которые не отражают молекулярные свойства материала, эти чернила приносят функциональные молекулы в мир 3D печати».

Чернила были изготовлены с использованием «транспортного средства» на основе полимеров, которое может интегрировать интеллектуальные молекулярные системы в гель для печати. Вместо упрочнения, по завершению процесса, материал подвергается дальнейшим химическим реакциям, которые связывают активные молекулярные ингредиенты вместе и вызывают трансформации. Например, при интеграции флуоресцентных трекеров напечатанные объекты смогут изменять свой цвет при воздействии внешнего раздражителя.

Еще одним примером служит возможность к повторному расширению и сокращению размеров за счет использования надмолекулярных столбов. Это означает, что использование чернил команды Dartmouth увеличит возможности обычного принтера до гораздо более высокого уровня, позволяя ему печатать с более высоким разрешением без каких-либо изменений в его работе. «Этот процесс может использовать 3D принтер стоимостью в 1000 долларов для печати объектов, которые раньше требовали устройство за 100000 долларов».

Проект имеет огромный потенциал для дальнейшего развития 4D печати. В идеале данный подход «ускорит разработку интеллектуальных материалов и устройств, находящихся за пределами нашего нынешнего понимания, которые способны решать сложные задачи в ответ на экологические стимулы».