Нити, которые сами выбирают форму ✎ экспресс

Оригинал: "Rotational 3D printing of active-passive filaments and lattices with programmable shape morphing"
arXiv:2603.04694 · 2026-03-05 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Учёные напечатали эластичные нити, способные скручиваться и изгибаться по заданной программе при нагреве.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Щупальце осьминога изгибается, хватает и тянется — и всё это без единой кости. Секрет в том, что внутри него чередуются участки, которые сокращаются, и участки, которые остаются пассивными. Учёные давно пытаются повторить этот трюк в искусственных материалах, но до сих пор не могли точно задать, как именно материал будет менять форму.

Теперь исследователи предложили печатать на 3D-принтере эластичные нити сразу из двух материалов. Один из них — жидкокристаллический эластомер — при нагреве сжимается вдоль определённого направления, как резинка, которую отпустили. Второй материал остаётся неизменным. Расположение этих материалов внутри нити задаёт её «память»: при нагреве нить изгибается и скручивается ровно так, как задумано. Учёные могут управлять изгибом в двух плоскостях и закручиванием независимо в каждом сечении нити.

Из таких нитей собрали решётки, ячейки которых состоят из изогнутых волной нитей. При нагреве одни решётки сжимаются, другие расширяются, третьи выгибаются из плоскости. Компьютерная модель точно предсказывает поведение решётки, если известны свойства каждой нити.

Одна и та же нить при нагреве может изогнуться в дугу или свернуться в спираль — всё зависит только от того, как в ней распределены два материала.

Это шаг к созданию материалов, которые меняют форму без моторов и проводов — как усики гороха, которые обвивают опору, или как хобот слона, который тянется за листом.

Жидкокристаллические эластомеры при нагреве могут сокращаться в несколько раз, как мышца, но при этом не требуют электричества — достаточно просто тепла.

В фильме «Терминатор 2» жидкий металл меняет форму по команде — напечатанные нити делают первый шаг к таким материалам, только управляются они теплом, а не чипом.

Учёные
Paul DiracEmilio Gino SegrèMichael BerryAndrey Markov
Понятия
3d-печать дизайн белков активная модель контура литография динамика жидкости с узором трёхмерная реконструкция предсказание сворачивания белков лента Мёбиуса полимер адаптивная оптика материалы для управления светом фолдинг белка нормирующие потоки решётка кагоме ось вращения