Металлополимерный композит позволяет создавать более прочные наноструктуры

Технология 3D-печати используется не только для создания таких больших вещей, как дома, но и для маленьких. Новый материал позволяет нанообъектам быть намного прочнее, чем когда-либо прежде, и печатать их значительно быстрее.

Разработанный учеными из Стэнфордского университета композитный материал предназначен в основном для использования в наноразмерных решетчатых структурах, используемых для защиты крошечных базовых компонентов (например, в электронике).

Он состоит из полимерной смолы в сочетании с крошечными сгустками атомов металла, известными как металлические нанокластеры.

В существующем процессе, называемом двухфотонной литографией, лазер освещает жидкую смесь смолы. Везде, где самый центр этого луча попадает в один из нанокластеров, происходит химическая реакция, в результате которой смола затвердевает в этой конкретной области.

Таким образом, точно перемещая лазерный луч через смолу, можно создавать очень маленькие сложные объекты.

Когда были протестированы решетки, напечатанные из нового материала, выяснилось, что они способны поглощать в два раза больше энергии, чем решетки, напечатанные из других широко используемых материалов.

В зависимости от типа решетки, изготовленной из нового композита, некоторые из них отлично выдерживали тяжелые нагрузки без деформации, в то время как другие превосходно сжимались, чтобы поглощать удары, а затем возвращались в свою первоначальную неповрежденную форму.

В качестве дополнительного бонуса, когда решетки печатались, металлические нанокластеры позволяли химической реакции происходить намного быстрее, чем в других материалах, в которых использовались другие типы светочувствительных молекул.

Этот эффект был отмечен даже при использовании в композите ряда различных полимеров — в одном случае, когда использовался полимер на белковой основе, изделия можно было печатать в 100 раз быстрее, чем это было возможно ранее с такими полимерами.

Статья была опубликована в журнале Science.