Chamäleons inspirieren neue mehrfarbige 3D-Drucktechnologie

Forscher entwickelten eine nachhaltige Technik für den 3D-Druck mehrerer dynamischer Farben aus einer einzigen Tinte

28.02.2024

Inspiriert von den farbwechselnden Fähigkeiten von Chamäleons entwickelten die Forscher eine dynamische und nachhaltige farbwechselnde Tinte, die in dieser vom Forschungsteam erstellten 3D-gedruckten Chamäleon-Illustration zu sehen ist.

Sanghyun Jeon, Diao Lab

Inspiriert von der Fähigkeit der Chamäleons, die Farbe zu wechseln, entwickelten die Forscher eine nachhaltige Technik für den 3D-Druck mehrerer dynamischer Farben mit einer einzigen Tinte.

"Durch die Entwicklung neuer chemischer Verfahren und Druckprozesse können wir die strukturelle Farbe im Handumdrehen modulieren, um Farbverläufe zu erzeugen, die bisher nicht möglich waren", so Ying Diao, außerordentliche Professorin für Chemie und Chemie- und Biomolekulartechnik an der University of Illinois Urbana-Champaign und Forscherin am Beckman Institute for Advanced Science and Technology. Die Studie erscheint in der Zeitschrift PNAS.

"Diese Arbeit ist ein großartiges Beispiel für die Kraft der Zusammenarbeit", sagte Mitautor Damien Guironnet, ein außerordentlicher Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik.

ETH-Forscherinnen wollen Salzdrucken marktfähig machen

Auch einen Namen für ihr Start-up haben sie sich ausgedacht: «Sallea», eine Kurzform von Salt leaching, also Salzauswaschung

News lesen

In dieser Studie stellen Diao und ihre Kollegen ein UV-unterstütztes 3D-Druckverfahren vor, das in der Lage ist, die strukturelle Farbe während des Druckvorgangs zu verändern, indem das Licht so eingestellt wird, dass es die Verdampfung von speziell entwickelten vernetzenden Polymeren steuert.

"Im Gegensatz zu herkömmlichen Farben, die von chemischen Pigmenten oder Farbstoffen stammen, die Licht absorbieren, stammen die in vielen biologischen Systemen vorkommenden Strukturfarben von nanostrukturierten Oberflächen, die sichtbares Licht interferieren. Das macht sie lebendiger und potenziell nachhaltiger", sagt Sanghyun Jeon, Hauptautor und Doktorand im Diao-Labor.

Die Forscher können Strukturfarben im sichtbaren Wellenlängenspektrum von Tiefblau bis Orange erzeugen. Während ein Künstler viele verschiedene Farben verwenden könnte, um diesen Farbverlauf zu erzielen, verwendet das Forscherteam eine einzige Tinte und verändert die Art und Weise, wie sie gedruckt wird, um den Farbverlauf zu erzeugen.

"Die Arbeit zeigt, dass wir alle voneinander gelernt haben, indem wir unsere Erfolge und Herausforderungen miteinander geteilt haben", sagte Koautor Simon Rogers, ein außerordentlicher Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik.

"Nur durch die Zusammenarbeit konnten wir dieses System auf molekularer Ebene so gestalten, dass es solch faszinierende Eigenschaften aufweist", sagte Koautor Charles Sing, außerordentlicher Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik und Materialwissenschaft und -technik.

Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.

Originalveröffentlichung

Sanghyun Jeon, Yash Laxman Kamble, Haisu Kang, Jiachun Shi, Matthew A. Wade, Bijal B. Patel, Tianyuan Pan, Simon A. Rogers, Charles E. Sing, Damien Guironnet, Ying Diao; "Direct-ink-write cross-linkable bottlebrush block copolymers for on-the-fly control of structural color"; Proceedings of the National Academy of Sciences, Volume 121, 2024-2-20

https://www.chemie.de/news/1182831/chamaeleons-inspirieren-neue-mehrfarbige-3d-drucktechnologie.html