ويمكن استخدام هذه التقنية مستقبلا في صنع شاشات عرض مصغرة قابلة للارتداء، وفي أنظمة الإضاءة، وفقا للموقع الإلكتروني لجامعة ايندهوفن الهولندية للتكنولوجيا.

وأنشأ باحثو قسم الهندسة الكيميائية والكيمياء في الجامعة نوعا جديدا من حبر كريستالي سائل، لطباعة مادة الكريستال السائلة الكوليستيرية، بالتقنية الثلاثية الأبعاد.

  ومن المعروف أن هذه المادة من صنع الإنسان وتتميز بخصائص تحاكي ألوان ”التقزح اللوني" في الطبيعة ومثال على ذلك أجنحة الفراشة.

وتستخدم مادة الكريستال السائلة الكوليستيرية التقليدية، كمواد ذكية في عاكسات الضوء والنوافذ القابلة للتبديل وأجهزة تجميع الطاقة الشمسية القابلة للضبط، وفي صنع أجهزة التلفاز والهواتف الذكية.

 

ولكن من الصعب استخدامها في صنع أجهزة استشعار الرعاية الصحية أو في تصاميم الإضاءة، لأنها ليست لزجة بدرجة كافية لاستخدامها في طرق الإنتاج المتقدمة والسريعة مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد.

حل جديد للحبر

ونجح الباحثون في التغلب على هذه المشكلات، من خلال تطوير حبر كريستالي سائل جديد عاكس للضوء من وحي التقزح اللوني في الطبيعة، حيث يمكن استخدامه مع أنظمة تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الحالية.

وقاموا بصناعة الحبر الجديد من المطاط الصناعي لمادة الكريستال السائل، حيث يتميز بدرجة لزوجة أعلى من الأحبار السابقة المستخدمة في مثل هذه التقنية، ما يجعله مناسبا للطباعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد عن طريق عملية الكتابة بالحبر المباشر DIW، وإنتاجه ومعالجته بسهولة.

 

وقال المؤلف الرئيسي في الدراسة، جيرون سول، إن ”عملية الكتابة بالحبر المباشر DIW هو أسلوب طباعة ثلاثي الأبعاد يوزع الحبر من فوهة صغيرة على سطح المادة وذلك على أساس طبقة طبقة".

وبين سول أن ”الحبر الجديد يتميز بخصائص انعكاس الضوء اعتمادا على تصميمه الحلزوني الدقيق، حيث يمكن للجزيئات الموجودة في الحبر أن تتجمع ذاتيًا في مثل هذه الهياكل، وتعرض ألوانًا مشابهة للمواد القزحية الألوان الطبيعية".

ولطباعة الحبر الجديد بنجاح باستخدام عملية الكتابة بالحبر المباشر DIW، صنع الفريق البحثي حبرًا يحتوي على كريستال سائل منخفض الوزن الجزيئي، وعملوا على تغيير سرعة الطباعة ودرجة الحرارة.

 

أجنحة الفراشة

وبطريقة مذهلة، استخدم الباحثون الحبر الجديد لطباعة أجنحة فراشة اصطناعية، حيث كانوا قادرين على التحكم بتصميمها الجزيئي بدقة شديدة من خلال تغيير سرعة الطباعة، ما سمح لهم بالتحكم بشكل أكبر في مظهر وخواص المادة التي تعكس الضوء.

وكشف سول أن ”هذا المستوى من التحكم يمكن استخدامه عادةً في أجهزة تصنيع متخصصة للغاية، حيث يمثل استخدامه بطباعة الحبر الجديد بتقنية DIW 3D تقدما حقيقيا".

التطبيقات المستقبلية

ويمكن استخدام الحبر الجديد في إجراءات الطباعة المستقبلية للأجهزة الطبية الشخصية مثل أجهزة الاستشعار الحيوية الرقيقة القابلة للارتداء والتي تتفاعل بصريًا مع مرتديها.

مايكروسوفت تبدأ في اختبار تكامل تطبيق الدردشة تيمز مع ويندوز 11

بعد أزمة الخصوصية.. كيف يمكن إيقاف خدمة صور "آي كلاود" في آيفون؟

2021-08-BeFunky-collage-29

وقال الباحثون إن ”مادة الكريستال السائلة الكوليستيرية، تكون مناسبة بشكل مثالي لتطبيقات الرعاية الصحية في المستشعرات المرنة القابلة للارتداء أو الإضاءة الزخرفية".

وأضاف سول: ”ما أبعد من ذلك، يمكن استخدام مزيج الحبر الجديد وتقنية DIW لطباعة هياكل بصرية متخصصة في عدسات النظارات الذكية، حيث يتم دمج صور الحياة الواقعية والصور الإلكترونية بسلاسة".