新技術:納米技術+3D打印=檢測有毒液體
【編者按】碳納米管長期以來都是科學雜志上的頭條新聞,就像3D打印一樣。但是當兩者都與正確的聚合物結合時,在這種情況下出現(xiàn)了一些特殊的情況:導電性增加啊嘁,并且使得可以實時監(jiān)測液體。
碳納米管長期以來都是科學雜志上的頭條新聞暗环,就像3D打印一樣干际。但是當兩者都與正確的聚合物結合時,在這種情況下出現(xiàn)了一些特殊的情況:導電性增加副瀑,并且使得可以實時監(jiān)測液體弓熏。
在知名的微納米技術領域,機械工程師Daniel Therriault教授和他的團隊對此進行了一個相關性的研究糠睡。這項研究的結果看起來像一塊布挽鞠;但是一旦液體與其接觸,這塊布能夠識別其性質狈孔。在這種情況下信认,它是乙醇,但它可能是另一種液體均抽。這種方法對于使用無數(shù)有毒液體的重工業(yè)來說是一個了不起的優(yōu)勢嫁赏。
一個簡單而有效的配方
雖然看似簡單,但配方是如此高效油挥,為此潦蝇,Therriault教授竭力保護它的專利。事實上深寥,一家美國公司已經(jīng)將這種可印刷的材料商業(yè)化攘乒,它是高導電性的,并具有各種潛在的應用怀程。
第一步:取熱塑性塑料袁挟,并用溶劑將其轉變成溶液,使其變成液體遣备。第二步:由于這種熱塑性溶液的多孔性拘栅,碳納米管可以以前所未有的方式摻入其中,有點像將糖添加到蛋糕混合物中腔水。結果是一種相當粘稠的黑色墨水嘁压,其電導率接近一些金屬的電導率。第三步:這種黑色油墨已堆,事實上是納米復合材料爆踱,把它移動到3D打印機上打印。一旦其從打印噴嘴出來你拗,溶劑蒸發(fā)并且油墨固化变抡。它采取比頭發(fā)稍大的絲的形式進行制造工作。
這項技術的優(yōu)點:
在蒙特利爾理工學院進行的研究是3D打印機使用領域的先鋒。近來酌省,所有制造業(yè)捂滓,無論是航空航天、機器人或醫(yī)學等布蔗,都對這一技術有所了解藤违。
這其中有幾個原因。首先纵揍,部件的輕便性顿乒,因為塑料代替了金屬。其次泽谨,在微觀層面上有精確的工作璧榄,就像這里的情況一樣。最后吧雹,使用可在室溫下使用的納米復合長絲骨杂,可以獲得接近一些金屬的電導率。當然雄卷,由于細絲的幾何形狀可以改變搓蚪,因此可以校準測量,使得可以讀取待監(jiān)測的液體的各種電特征龙亲。
舉一個例子:管道
在形成管道的連接點處陕凹,存在著輪緣左启。這個想法是用3D打印制造管道吻讽。涂層將是納米復合材料,其電信號根據(jù)被輸送的液體校準技腻,例如油值资。如果基于Therriault教授及其團隊開發(fā)的概念,存在泄漏并且液體接觸到印刷的傳感器仓筷,則警報將在記錄時間內(nèi)以非常有針對性的方式發(fā)出雏仆。這對于人口和環(huán)境都是巨大的優(yōu)勢;在泄漏的情況下聂弓,反應時間越快狠浮,損傷越小。
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