Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

3-D utskrift og nanoteknologi, en mektig allianse for å oppdage giftige væsker

Anonim

Carbon nanorør har gjort overskrifter i vitenskapelige tidsskrifter i lang tid, som har 3D-utskrift. Men når begge kombinerer med riktig polymer, i dette tilfellet en termoplast, oppstår noe spesielt: elektrisk ledningsevne øker og gjør det mulig å overvåke væsker i sanntid. Dette er en stor suksess for Polytechnique Montréal.

annonse


Artikkelen "3D-utskrift av svært ledende nanokompositter for funksjonell optimalisering av væskesensorer" ble publisert i journalen Small . Kjent innen mikro- og nanoteknologi, Small plasserte denne artikkelen på baksiden, et sikkert tegn på relevansen av forskningen utført av mekanisk ingeniør Professor Daniel Therriault og hans team. I praksis ser resultatet av denne undersøkelsen ut som en klut; men så snart en væske kommer i kontakt med den, kan kluten identifisere sin natur. I dette tilfellet er det etanol, men det kan ha vært en annen væske. En slik prosess ville være en fantastisk fordel for tung industri, som bruker utallige giftige væsker.

En enkel, men effektiv oppskrift

Mens deceptivt enkelt er oppskriften så effektiv at professor Therriault beskyttet den med et patent. Faktisk ser et amerikansk selskap allerede på kommersialisering av dette materialet som kan skrives ut i 3D, som er svært ledende og har ulike potensielle applikasjoner.

Det første trinnet: Ta en termoplast og, med et løsningsmiddel, forvandle det til en løsning slik at det blir en væske. Andre trinn: Som følge av porøsiteten til denne termoplastiske løsningen kan karbonnanorørene innlemmes i det som aldri før, noe som å legge sukker til en kakeblanding. Resultatet: en slags svart blekk som er ganske viskøs og hvis meget høy konduktivitet tilnærmer seg noen metallers. Tredje trinn: Denne svarte blekk, som faktisk er en nanokompositt, kan nå gå videre til 3D-utskrift. Så snart det kommer ut av trykkdysen, fordampes løsningsmidlet og bleken størkner. Det tar form av filamenter litt større enn et hår. Produksjonsarbeidet kan da begynne.

Fordelene ved denne teknologien

Forskningen som ble utført ved Polytechnique Montréal ligger i forkant innen bruk av 3D-skrivere. Euderen med amatørmessig prototyping, som å skrive ut små plastobjekter, tilhører fortiden. Disse dagene har alle industribedrifter, enten luftfart, romfart, robotteknikk eller medisin, etc., satt sitt syn på denne teknologien.

Det er flere grunner til dette. For det første, lyshet av deler fordi plast er erstattet av metall. Deretter er det presisjonen på arbeidet på mikroskopisk nivå, slik det er tilfellet her. Til slutt, med nanokomposittfilamenter som kan benyttes ved romtemperatur, kan man oppnå konduktiviteter som tilnærmer seg de av noen metaller. Enda bedre, siden geometrien av filamenter kan varieres, kan tiltakene kalibreres som gjør det mulig å lese de forskjellige elektriske signaturer av væsker som skal overvåkes.

Et aktuelt eksempel: rørledninger

Ved forbindelsespunktene til rør som danner rørledninger, er det flenser. Ideen ville være å fabrikk-produsere rørene med flenser belagt med 3D-utskrift. Belegget ville være en nanokompositt hvis elektrisk signatur er kalibrert i henhold til at væsken blir transportert - for eksempel olje. Hvis det er en lekkasje og væsken berører de trykte sensorene basert på konseptet utviklet av professor Therriault og hans team, ville det varsle en varsel på rekordtid og på en svært målrettet måte. Det er en enorm fordel både for befolkningen og miljøet. i tilfelle en lekkasje, jo raskere reaksjonstiden, desto mindre er skadene.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Polytechnique Montréal . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Kambiz Chizari, Mohamed Amine Daoud, Anil Raj Ravindran, Daniel Therriault. Flytende materialer: 3D-utskrift av meget ledende nanokompositter for funksjonell optimalisering av væskesensorer (liten 44/2016) . Liten, 2016; 12 (44): 6176 DOI: 10.1002 / smll.201670232