Нарисуй свою жизнь: на что способны "живые" чернила

Строить дома из самовосстанавливающегося жидкого красителя предложили американские исследователи. А какое еще применение чернилам находят ученые? И для чего? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Как превратить старую древесину в уникальные чернила для 3D-принтера

Старый деревенский дом профессионалы могут разобрать до основания за один день. Однако заплатить придется не только рабочим, но и за вывоз строительного мусора. А это выльется в копеечку – один большой контейнер вместе с погрузкой обойдется в 30 тысяч рублей. А надо будет сделать минимум пять ходок.

А как вам идея: ветхие деревянные перекрытия, обшивку и оконные рамы не отправлять на свалку, а сделать из них новый дом, причем почти бесплатно? Звучит как фантастика, но американские ученые научились перерабатывать старую древесину в уникальные чернила для 3D-принтера, на котором можно напечатать любой стройматериал.

"Предметы и стройматериалы, напечатанные из этого материала, схожи с натуральной древесиной по внешнему виду, структуре и текстуре. Они даже пахнут, как настоящее дерево. Причем материал еще лучше натурального", – рассказал профессор кафедры материаловедения и наноинженерии Университета Райса Пуликель Аджаян.

По словам сотрудников университета Райса в Хьюстоне, особенность чернил в том, что для них используют лигнин и целлюлозу. Эти вещества изначально содержатся в древесине, и их легко получить из любых обрезков, старых досок и даже опилок.

Чернила подойдут не только для производства строительных конструкций и отделочных материалов – принтер напечатает даже мебель и элементы декора.

Стены из "живых чернил" могут подлатать себя самостоятельно

А скоро можно будет сэкономить еще и на ремонте. Ученые уже сейчас предлагают отделывать квартиры и дома "живыми чернилами".

"При разработке новой технологии пришлось генетически модифицировать клетки кишечной палочки и других микробов. В результате генной инженерии были созданы живые нановолокна. Их можно использовать в качестве чернил для обычных 3D-принтеров", – пояснил соразработчик технологии "живые чернила" Скот Фулбрайт.

Стройматериал из живых нановолокон может восстанавливаться самостоятельно. По крайней мере, так утверждают его создатели – инженеры-микробиологи Гарвардского университета. Они уверяют, что скоро мы забудем о необходимости косметического ремонта наших домов. Любую трещину стены, напечатанные уникальными чернилами, смогут убрать без посторонней помощи. В таком "доме будущего" каждый захочет жить.

Чернила с фазовым переходом создадут климат-контроль в вашем доме

Но если вы думаете, что это все, на что способны чернила, то сильно ошибаетесь. Краска для 3D-принтеров может еще контролировать температуру в доме, поддерживая комфортный климат. 

Австралийские ученые разработали материал, который обладает так называемым "фазовым переходом". Это значит, если на дом нанести покрытие с особыми чернилами, то зимой оно будет пропускать максимальное количество солнечного тепла внутрь, а летом напротив – блокировать, не позволяя жаре проникнуть в помещение.

"При помощи нового материала мы можем создавать "умные" кирпичи и краску. Эта новая нанотехнология может помочь модернизировать существующие здания, они станут более энергоэффективными. То есть зимой нужно будет тратить меньше ресурсов на отопление, а летом мы сможем реже включать кондиционеры – в домах будет прохладнее", – объяснил доктор технических наук, профессор факультета электротехники и электроники Мельбурнского университета, автор разработки Мохаммад Таха.

Систему пассивного климат-контроля можно будет использовать не только в строительстве.

А еще ученые пытаются внедрить свое ноу-хау в электронные устройства – сохранение температуры актуально и для гаджетов.

Раствором серебра можно печатать микросхемы для гибких телевизоров и смартфонов

Как раз их модернизацией занимаются красноярские исследователи. Они разработали дешевый материал, с помощью которого можно создавать так называемую "печатную электронику". Это различные солнечные панели, дисплеи и микросхемы для наших смартфонов и ноутбуков.

"Это легкий и удобный метод нанесения проводящих слоев на любую поверхность. За одну стадию мы получаем хороший токопроводящий слой", – рассказал кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Сергей Воробьев.

Это не кино, а вполне реальная лаборатория. Жидкий раствор серебра быстро застывает и отлично передает ток.

С помощью этих чернил можно:

напечатать начинку для сложных электроприборов;создавать гибкие дисплеи для бытовой техники.

Сотрудники института химии и химической технологии Сибирского отделения РАН уже запатентовали метод получения такого суперматериала. Все как на кухне – смешиваем несколько элементов в сосуде и получаем новый уникальный продукт.

"Уникальность данной разработки заключается в том, что таких высоких концентраций никто в мире пока не достигал. Наилучшие результаты, судя по патентному поиску и литературному обзору, принадлежат нашему коллеге из Новосибирска. У него концентрация достигает 425 грамм на литр. То есть, мы сделали еще больше – 2200 грамм на литр", – уточнил Воробьев.

Лабораторный метод красноярских ученых уже можно внедрять на производствах.

"Умные" стикеры уберегут покупателя от приобретения просрочки

Сегодня подобные разработки изучают по всему миру. Например, американские исследователи изобрели чернила, из которых можно делать электронные схемы для гибких датчиков и "умных" наклеек. Такие можно использовать в магазинах, чтобы покупатель был в курсе свежести продуктов.

"Мы напечатали стикер с индикатором температуры. Его можно приклеить, например, к упаковке с мясом. Если условия хранения будут нарушены – загорится светодиод. Для посетителя супермаркета это будет сигналом тревоги – брать такой товар опасно", – рассказал автор разработки токопроводящих чернил Пол Брук.

Новая краска для авто поможет автолюбителям сэкономить на ремонте

Хорошие новости есть и для автовладельцев. Особенно для тех, кто очень переживает из-за каждой царапины на кузове машины.

"Здесь уже прямо совсем до грунта дошла, здесь надо перекрашивать 100%. Возможно, еще даже какую-то и шпаклевку накладывать. В общем, это тоже все стоит приличных денег", – поделился автовладелец Александр Крылов, указывая на царапины на своей машине.

Александр Крылов за рулем недавно. Езда по тесным московским дворам для него – настоящее испытание. Как итог – на кузове автомобиля регулярно появляются свежие царапины. Некоторые детали уже перекрашивались несколько раз.

Но скоро ехать в сервис при малейшем повреждении не придется. Корейские ученые придумали покрытие с невероятными "заживляющими" способностями – уникальная краска умеет сама восстанавливаться.

"Заживление" происходит под действием ультрафиолетового излучения. То есть, чтобы царапины на вашей машине исчезли, достаточно оставить авто на солнце на полчаса. А если дать побольше тепла с помощью увеличительного стекла, то самозаживление произойдет всего за полминуты", – пояснил научный сотрудник лаборатории химии Корейского института Хай Ян Тан.

Разнообразные чернила совсем скоро изменят наше представление о привычных вещах. С помощью уникальных красящих растворов уже можно строить дома, создавать в них комфортный климат и следить за свежестью продуктов в магазине. А скоро благодаря чернилам могут появиться еще эластичные смартфоны и складные телевизоры.