3D-print og nanoteknologi, en mægtig alliance for at opdage giftige væsker

Carbon nanorør har skabt overskrifter i videnskabelige tidsskrifter i lang tid, ligesom 3D -print. Men når begge kombineres med den rigtige polymer, i dette tilfælde en termoplast, noget særligt sker:elektrisk ledningsevne stiger og gør det muligt at overvåge væsker i realtid. Dette er en kæmpe succes for Polytechnique Montréal.

Artiklen "3D Printing of High Conductive Nanocomposites for the Functional Optimization of Liquid Sensors" blev offentliggjort i tidsskriftet Lille . Kendt inden for mikro- og nanoteknologi, Lille placerede denne artikel på bagsiden, et sikkert tegn på relevansen af ​​forskningen foretaget af maskiningeniør professor Daniel Therriault og hans team. Rent praktisk, resultatet af denne forskning ligner en klud; men så snart en væske kommer i kontakt med den, nævnte klud er i stand til at identificere dens natur. I dette tilfælde, det er ethanol, men det kunne have været en anden væske. En sådan proces ville være en fantastisk fordel for tungindustrien, der bruger utallige giftige væsker.

En enkel, men effektiv opskrift

Selvom det er vildledende enkelt, opskriften er så effektiv, at professor Therriault beskyttede den med et patent. Faktisk, et amerikansk firma ser allerede på kommercialisering af dette materiale, der kan udskrives i 3D, som er meget ledende og har forskellige potentielle anvendelser.

Det første trin:tag en termoplast og, med et opløsningsmiddel, omdanne det til en opløsning, så det bliver til en væske. Andet trin:som følge af porøsiteten af ​​denne termoplastiske opløsning, kulstofnanorør kan inkorporeres i det som aldrig før, lidt som at tilføje sukker til en kagemix. Resultatet:en slags sort blæk, der er temmelig tyktflydende, og hvis meget høje ledningsevne tilnærmelsesvis er til nogle metals. Tredje trin:denne sorte blæk, som faktisk er en nanokomposit, kan nu gå videre til 3D -udskrivning. Så snart det kommer ud af trykdysen, opløsningsmidlet fordamper og blækket størkner. Det har form af filamenter lidt større end et hår. Fremstillingsarbejdet kan derefter begynde.

Fordelene ved denne teknologi

Forskningen udført på Polytechnique Montréal er på forkant i anvendelsesområdet for 3D -printere. Tiden med amatørmæssig prototyping, som at udskrive små plastikgenstande, tilhører fortiden. Disse dage, alle fremstillingsindustrier, om luftfart, rumfart, robotik eller medicin, etc., har sat sig for denne teknologi.

Det er der flere grunde til. For det første, lethed af dele, fordi plast er substitueret med metal. Så er der præcisionen af ​​arbejdet udført på mikroskopisk niveau, som det er tilfældet her. Endelig, med nanokomposittrådene anvendelige ved stuetemperatur, Der kan opnås ledningsevne, der tilnærmer sig metaller. Endnu bedre, da filamenternes geometri kan varieres, foranstaltninger kan kalibreres, der gør det muligt at aflæse de forskellige elektriske signaturer af væsker, der skal overvåges.

Et aktuelt eksempel:rørledninger

På forbindelsespunkterne for rør, der danner rørledninger, der er flanger. Ideen ville være at fabriksproducere rørene med flanger belagt med 3D-print. Belægningen ville være en nanokomposit, hvis elektriske signatur er kalibreret i henhold til den væske, der transporteres - olie, for eksempel. Hvis der er en lækage, og væsken rører de trykte sensorer baseret på konceptet udviklet af professor Therriault og hans team, en advarsel ville lyde på rekordtid, og på en meget målrettet måde. Det er en kæmpe fordel, både for befolkningen og miljøet; i tilfælde af lækage, jo hurtigere reaktionstid, jo mindre skader.