Flüssigkristalle mit dem Adjektiv "cholesterisch" lassen sich jetzt in handelsüblichen 3D-Druckern einsetzen, sagen zumindest Forscher der Technischen Universität Eindhoven und der Forschungsorganisation TNO. Der 3D-Druck wird dank der neuen Tinte der Fachleute damit um eine Grössenordnung billiger, heisst es.
Die Flüssigkristalle werden in den Displays von Fernsehern, Smartphones und Displays aller Art bereits eingesetzt, allerdings mit anderen Herstellungstechniken. Sensoren für die Gesundheitsüberwachung und dekorative Beleuchtungslösungen lassen sich aus Kostengründen noch nicht mit diesen Kristallen ausstatten.
Cholesterische Flüssigkristalle haben hingegen eine spiralförmige Struktur. Verarbeitet werden die Tinten im sogenannten Direct-Ink-Writing (DIW). "DIW ist ein Verfahren, bei dem aus der Tinte Schicht für Schicht eine 3D-Struktur aufgebaut wird. Das ist mit den bisher entwickelten Tinten nicht möglich", sagt Doktorand Jeroen Sol. "Die Kombination aus unserer neuen Tinte und DIW ermöglicht auch den Druck spezieller optischer Strukturen, die für Augmented-Reality-Headsets (Datenbrillen) benötigt werden."
Schillernde Materialien möglich
Die lichtreflektierenden Eigenschaften des fertigen Produkts hängen von der präzisen Ausrichtung der Moleküle ab. Das sei mit der neuen Tinte machbar. Zudem fügen sich die Moleküle in der Tinte selbst zu Strukturen zusammen, deren Farben denen natürlich schillernder Materialien ähneln, wie denen in Schmetterlingsflügeln.
Dass es möglich ist, Strukturen Schicht für Schicht aufzubauen, liegt auch daran, dass die Tinte eine höhere Viskosität als bisherige Tinten hat, also zähflüssiger ist. Schliesslich ist sie laut den Forschern einfach herzustellen, leicht zu verarbeiten und basiert auf Materialien, die zuvor von der SFD-Forschungsgruppe an der Technischen Universität Eindhoven für lichtreflektierende Beschichtungen entwickelt wurden. So hat das Team beispielsweise Schmetterlingsflügel gedruckt, die natürlichen ähneln.
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