青岛3D打印变色液晶墨水开辟了新天地

发了一种与 3D 打印技术兼容的新型变色液晶墨水，开辟了新天地。这种受自然启发的液晶墨水可以使用直接墨水书写打印到表面上，这是一种基于挤出的极其精确的 3D 打印形式。到目前用于健康监测的软可穿戴传感器，甚至增强现实光学等应用产生重大影响。



该研究的主要作者 Jeroen Sol 表示：“DIW 是一种基于挤出的 3D 打印方法，其中墨水从一个小喷嘴逐层分配到表面上。当前的胆甾型液晶墨水无法使用 DIW 打印，因此我们创造了一种与 DIW 兼容的液晶墨水。”

胆甾型液晶

在自然界中，根据观

我们还有一种人造的替代材料，称为胆甾型液晶，这种材料同时具有液态和固态晶体的特性。胆甾型液晶以及在 LCD 中的使用，在光反射器、可切换窗户甚至太阳能电池板中作为智能材料具有先进的应用。



不幸的是，胆甾型液晶的粘性不足以制成固体结构，因此到目前为止还无法将它们用于 3D 打印等先进制造工艺，从而在一定程度上限制了它们的应用。TUE 的研究人员开发了一种定制的反光液晶墨水，克服了这一障碍，这种墨水可以挤出并仔细排列以产生复杂的颜色渐变。

一种可 3D 打印的液晶墨水

埃因霍温墨水的反射质量取决于材料分子的精确螺旋排列，可以在打印过程中通过改变打印速度等参数来密切控制。墨水的分子还能够自组装成模仿天然彩虹色材料的结构，这意味着完全有可能实现受自然启发的颜色变化。此外，墨水易于生产且具有粘性，因此易于通过直接墨水书写进行处理。

Sol 补充道，“为了使用 DIW 成功打印新墨水，我们改变了打印速度和温度等参数。为了让墨水正确打印，我们还制作了一种含有低分子量液晶的墨水。传统上，这种控制水平只能通过非常专业的制造设备才能实现，因此使用新墨水和 DIW 3D 打印来实现这一点是一个真正的突破。”

尽管到目前为止这种墨水仅用于打印变色蝴蝶，但 Sol 相信它可以应用于个性化医疗设备，例如视觉动态可穿戴生物传感器。这种墨水还可能在增强现实耳机的光学结构中具有潜在应用。

Sol 总结道：“新材料可以找到进入未来 HoloLenses 的途径——现在这将是非凡的事情！”

该研究的更多细节可以在题为“直接墨水书写的手性光子聚合物中的各向异性彩虹色和偏振模式”的论文中找到。它由 Jeroen Sol 等人合着。