В журнале Small опубликована статья «3D-печать высокопроводящих нанокомпозитов для функциональной оптимизации сенсоров жидкости». Известный в области микро- и нанотехнологий, Смолл разместил эту статью на задней обложке, что является верным признаком актуальности исследования, проведенного инженером-механиком профессором Даниэлем Террио и его командой. Практически результат этого исследования выглядит как ткань; но как только жидкость соприкасается с ним, ткань может определить ее природу. В данном случае это этанол, но, возможно, это была другая жидкость.
Такой процесс был бы огромным преимуществом для тяжелой промышленности, которая использует бесчисленное количество токсичных жидкостей.Простой, но действенный рецепт
Хотя рецепт обманчиво прост, он настолько эффективен, что профессор Террио защитил его патентом. Фактически, американская компания уже рассматривает возможность коммерциализации этого материала для 3D-печати, который обладает высокой проводимостью и имеет различные потенциальные области применения.Первый шаг: возьмите термопласт и с помощью растворителя превратите его в раствор, чтобы он стал жидкостью. Второй шаг: в результате пористости этого термопластичного раствора углеродные нанотрубки могут быть включены в него, как никогда раньше, что-то вроде добавления сахара в смесь для выпечки.
Результат: что-то вроде черных чернил, которые довольно вязкие и имеют очень высокую проводимость, приближающуюся к проводимости некоторых металлов. Третий шаг: эти черные чернила, которые на самом деле представляют собой нанокомпозит, теперь могут переходить к 3D-печати. Как только краска выходит из сопла, растворитель испаряется, и краска затвердевает. Он представляет собой нити размером чуть больше волоса.
После этого можно начинать производственные работы.Преимущества этой технологииИсследования, проводимые в Polytechnique Montreal, находятся в авангарде в области использования 3D-принтеров.
Эпоха дилетантского прототипирования, как и печати маленьких пластиковых предметов, ушла в прошлое. В наши дни все отрасли обрабатывающей промышленности, будь то авиация, аэрокосмическая промышленность, робототехника, медицина и т. Д., Обратили внимание на эту технологию.На это есть несколько причин.
Во-первых, легкость деталей, ведь металл заменен пластиком. Затем есть точность работы, выполненной на микроскопическом уровне, как здесь.
Наконец, с помощью нанокомпозитных нитей, используемых при комнатной температуре, можно получить проводимость, которая приближается к проводимости некоторых металлов. Более того, поскольку геометрия нитей может быть изменена, измерения могут быть откалиброваны, что позволяет считывать различные электрические сигнатуры жидкостей, которые необходимо контролировать.Актуальный пример: трубопроводы
В местах соединения труб, образующих трубопроводы, имеются фланцы. Идея состоит в том, чтобы производить трубы с фланцами, покрытыми методом 3D-печати, на заводе.
Покрытие будет представлять собой нанокомпозит, электрическая сигнатура которого откалибрована в соответствии с транспортируемой жидкостью — например, нефтью. Если происходит утечка, и жидкость касается печатных датчиков, основанных на концепции, разработанной профессором Террио и его командой, в рекордно короткие сроки и очень целенаправленно звучит сигнал тревоги.
Это огромное преимущество как для населения, так и для окружающей среды; в случае утечки, чем быстрее время реакции, тем меньше ущерб.