科學家研發(fā)出適用于標準3D打印機的導電CNT復合材料

　　近日，意大利一組研究人員表示，可以使用碳納米管(CNT)制造導電復合材料，并可以使用標準的商業(yè)3D打印機進行3D打印。在都靈理工大學的Marco Sangermano教授領(lǐng)導下，研究團隊一直在使用數(shù)字光處理(DLP)(一種使用光聚合物和光投影的3D打印技術(shù))進行研究。

　　該研究結(jié)果最近發(fā)表在Polymer的題為“Development of 3D printable formulations containing CNT with enhanced electrical properties”中。研究團隊正在努力實現(xiàn)保持碳納米管的電性能的可3D打印聚合物納米復合材料。對于不熟悉的人來說，碳納米管僅僅是具有納米級直徑的碳基管狀材料。

　　作為項目的一部分，研究人員創(chuàng)建了一種由兩種聚合物(PEGDA和PEGMEMA)組成的基質(zhì)材料，并向其中添加了多壁碳納米管。在這個階段，研究人員制造了許多不同的材料，每種材料具有不同比例的聚合物和納米管，并進行流變試驗(換句話說，就是以液體形式進行測試)。然后使用可3D打印的最佳粘度的材料混合物，使用未改性的DLP 3D打印機產(chǎn)生一系列物體。

　　在打印的對象中，有三毫米立方體、亞毫米薄膜、厘米級六邊形結(jié)構(gòu)和電路模型。后者用于測試碳納米管聚合物復合材料的導電和機械特性。對3D打印對象的后續(xù)測試展示了一些新發(fā)現(xiàn)。首先，研究人員發(fā)現(xiàn)向材料混合物中加入CNT會導致交聯(lián)密度的輕微降低，這降低了物體的機械性能。然而，電測試表明，通過將甚至0.1wt%的CNT加入到聚合物混合物中，材料的導電性提高了三個數(shù)量級(1000x)。當它們提高CNT的濃度時，電導率進一步增加。

　　雖然測試展示了碳納米管復合材料的導電潛力，但研究人員正在努力改善材料的機械性能，同時保持其導電性能。為了做到這一點，他們正在測試使用更強的光源提高DLP 3D打印機的效率。

　　對此，意大利科學家將繼續(xù)他們的研究，以發(fā)現(xiàn)導電碳納米管復合材料如何能夠更大規(guī)模地推進標準3D打印機的3D打印材料。