Конь размером с пылинку: микромир раскрасило электричество

Представьте себе возможность создания микроскопической копии известной статуи, такой как «Летящий конь» династии Хань, размером меньше человеческого волоса и в разных цветах.

Слева изображена традиционная китайская статуя «Летящий конь, попирающий ласточку», в центре — её 3D-модель, а справа микроструктура с изменяющимися в зависимости от температуры цветами.

Источник: Feng et al. На макроуровне процесс прост: 3D-принтер наносит материал нужного цвета слоями. Но в микроизмерениях ситуация более сложная.

Стандартная микро-3D-печать, использующая метод двухфотонной полимеризации, полагалась на лазер, который затвердевал смолу в точках. Для изменения цвета необходимо было перенастраивать систему, что занимало много времени. Исследователи под руководством Метина Ситти нашли решение: они добавили в смолу жидкие кристаллы, изменяющие цвет под воздействием электрического поля. Результаты были опубликованы в журнале PNAS Nexus.

Чем сильнее электрическое поле, тем больше «скручиваются» кристаллы, и при белом освещении они меняются от фиолетового через зеленый к красному. Это позволяет без остановки печати динамически менять оттенок. В качестве примера команда создала разноцветную микрокопию китайской статуи коня.

Ученые нацелились на создание микроскопических линз с управляемыми свойствами и защиту от подделок с помощью крошечных цветных меток, которые невозможно воспроизвести.

Этот метод решает две ключевые задачи в микро-3D-печати — повышает скорость, не требуя остановок для смены цвета, и обеспечивает высокую точность управления электрическим полем, что критично для нанооптики.

В будущем эта технология может открыть возможности для создания сложных микроструктур для биосенсоров и адаптивных метаматериалов, которые способны изменять свои свойства «на лету».

На данный момент метод работает только с одним типом смолы и ограниченной палитрой (фиолетовый, зеленый, красный). Для полноценного применения необходимо расширить цветовой диапазон и обеспечить стабильность кристаллов при длительном использовании.

Как сообщалось ранее — Штурмы ВС РФ пленили группу солдат ВСУ при освобождении сумского посёлка Беловоды