科学者らが標準的な3Dプリンターに適合する導電性CNT複合材料を開発

科学者らが標準的な3Dプリンターに適合する導電性CNT複合材料を開発
Antarctic Bearによると、イタリアの研究者グループは最近、導電性複合材料はカーボンナノチューブ(CNT)を使用して作成でき、標準的な市販の3Dプリンターを使用して3Dプリントできると述べた。トリノ工科大学のマルコ・サンジェルマノ教授が率いる研究チームは、フォトポリマーと光投影を使用する3D印刷技術であるデジタル光処理(DLP)を使用した研究を行っています。

この研究結果は最近、「強化された電気特性を持つ CNT を含む 3D プリント可能な配合物の開発」と題する論文として Polymer 誌に掲載されました。研究チームは、カーボンナノチューブの電気的特性を保持した3Dプリント可能なポリマーナノ複合材料の実現に取り組んでいます。ご存じない方のために説明すると、カーボンナノチューブとは、単にナノメートルスケールの直径を持つ炭素ベースの管状材料です。

プロジェクトの一環として、研究者らは2つのポリマー(PEGDAとPEGMEMA)からなるマトリックス材料を作成し、これに多層カーボンナノチューブを加えました。この段階で、研究者らはポリマーとナノチューブの比率が異なるさまざまな材料を作成し、レオロジー試験(つまり、液体状態での試験)を実施しました。次に、3D 印刷に適した粘度の材料混合物を使用して、改造されていない DLP 3D プリンターで一連のオブジェクトを製造しました。

印刷された物体の中には、3ミリメートルの立方体、サブミリメートルのフィルム、センチメートル規模の六角形構造、回路モデルなどがありました。後者は、カーボンナノチューブポリマー複合材料の導電性と機械的特性をテストするために使用されました。その後の 3D プリントされたオブジェクトのテストで、いくつかの新たな発見がありました。まず研究者らは、材料混合物に CNT を追加すると架橋密度がわずかに低下し、物体の機械的特性が低下することを発見しました。しかし、電気テストでは、ポリマー混合物に CNT を 0.1wt% 追加するだけで、材料の導電性が 3 桁 (1000 倍) 増加することがわかりました。 CNT の濃度を高めると、導電性はさらに高まりました。

テストではカーボンナノチューブ複合材の導電性の可能性が実証されましたが、研究者らは導電性を維持しながら材料の機械的特性を改善することに取り組んでいます。これを実現するために、より強力な光源を使用して DLP 3D プリンターの効率を高める方法をテストしています。これに応えて、イタリアの科学者たちは、導電性カーボンナノチューブ複合材が、より大規模な標準 3D プリンター向けの 3D 印刷材料をどのように進化させることができるかを探る研究を継続します。


出典: 3D Tiger 詳しい情報:
新技術:3D積層成形により、3Dプリント後の銅の電気伝導性と熱伝導性をより良く維持できる


カナダ、イノベーション、プロジェクト、複合材、プリンター

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