Исследователи объясняют: когда требуется прочный и жесткий материал, используются фиброармированные полимеры. Но как это чаще всего бывает, обратная сторона их прочности — высокая цена и сложность создания. При этом они тяжело поддаются переработке.

В поисках более дешевой, но не менее эффективной альтернативы ученые наткнулись на два естественных материала, структура которых показалась им подходящей, — это паучья нить и обычное дерево.

Первая имеет непревзойденные механические свойства из-за ориентации белков паутины вдоль направления волокон. Это делает ее очень прочной при минимальных размерах.

Древесина необычна способностью подстраивать свою структуру под изменяющиеся окружающие условия. Дерево может изгибаться самыми сложными способами, но древесина организует волокна так, чтобы усилие распределялось максимально равномерно. Такого же правильного распределения нагрузки попытались добиться и швейцарские ученые, сообщает ресурс 3ders.org.

Путем использования жидкокристаллических полимеров (LCP) в качестве материала исходного сырья для FDM-принтера, исследователям удалось добиться нужного пространственного выравнивания молекул — по принципу, работающему в паучьей нити. Печать же проводилась с учетом предстоящих нагрузок. Так, чтобы максимально эффективно были использованы анизотропные свойства полимера. Как и в древесине, это позволило равномернее распределять нагрузку.

3D-печать считается одной из самых универсальных современных технологий. Ее влияние распространяется от создания высокоточных и малых по размеру медицинских инструментов и даже печати костей до производства велосипедов, огромных деталей кораблей и самолетов. Дошло до того, что в США пришлось запретить распространение чертежей оружия для 3D-принтера в интернете. С их помощью любой владелец 3D-принтера мог создать собственное неотслеживаемое властями огнестрельное оружие.