相关文章

新技术:纳米技术+3D打印=检测有毒液体

    碳纳米管长期以来都是科学杂志上的头条新闻,就像3D一样。但是当两者都与正确的聚合物结合时,在这种情况下出现了一些特殊的情况:导电性增加,并且使得可以实时监测液体。

    在知名的微纳米技术领域,机械工程师DanielTherriault教授和他的团队对此进行了一个相关性的研究。这项研究的结果看起来像一块布;但是一旦液体与其接触,这块布能够识别其性质。在这种情况下,它是乙醇,但它可能是另一种液体。这种方法对于使用无数有毒液体的重工业来说是一个了不起的优势。

    一个简单而有效的配方

    虽然看似简单,但配方是如此高效,为此,Therriault教授竭力保护它的专利。事实上,一家美国公司已经将这种可的材料商业化,它是高导电性的,并具有各种潜在的应用。

    第一步:取热塑性,并用溶剂将其转变成溶液,使其变成液体。第二步:由于这种热塑性溶液的多孔性,碳纳米管可以以前所未有的方式掺入其中,有点像将糖添加到蛋糕混合物中。结果是一种相当粘稠的黑色墨水,其电导率接近一些金属的电导率。第三步:这种黑色油墨,事实上是纳米复合材料,把它移动到3D上打印。一旦其从打印喷嘴出来,溶剂蒸发并且油墨固化。它采取比头发稍大的丝的形式进行制造工作。

    这项技术的优点:

    在蒙特利尔理工学院进行的研究是3D打印机使用领域的先锋。近来,所有制造业,无论是航空航天、机器人或医学等,都对这一技术有所了解。

    这其中有几个原因。首先,部件的轻便性,因为塑料代替了金属。其次,在微观层面上有精确的工作,就像这里的情况一样。最后,使用可在室温下使用的纳米复合长丝,可以获得接近一些金属的电导率。当然,由于细丝的几何形状可以改变,因此可以校准测量,使得可以读取待监测的液体的各种电特征。

    举一个例子:管道

    在形成管道的连接点处,存在着轮缘。这个想法是用3D打印制造管道。涂层将是纳米复合材料,其电信号根据被输送的液体校准,例如油。如果基于Therriault教授及其团队开发的概念,存在泄漏并且液体接触到印刷的传感器,则警报将在记录时间内以非常有针对性的方式发出。这对于人口和环境都是巨大的优势;在泄漏的情况下,反应时间越快,损伤越小。