美國密歇根理工大學的機械工程研究人員發明了利用碳納米管制作3D打印納米復合聚合物墨水的方法。碳納米管以其高拉伸強度和輕度聞名，這種革命性的墨水可以取代環氧樹脂。
3D打印也被稱為增材制造，比鑄造更加通用和高效。它可以在復雜的幾何形狀中精確添加一種材料，大大減少多余的切割。添加低維納米材料，如碳納米管、石墨烯、金屬納米粒子和量子點，可以使3D打印材料適應外部刺激，具有電導率和熱導率、磁性和電化學存儲等特性。
使用塑料、金屬或其他材料的3D打印并不新鮮。這項研究的不同之處是使用聚合物納米復合材料(由環氧樹脂、碳納米管和納米黏土制成)和不犧牲功能的打印過程。在聚合物納米復合墨水中，材料類型與形態(尺寸、形狀、結構)的結合就是形式與功能的最終結合。
研究材料、力學和醫學界面的工程師Parisa Pour Shahid Saeed Abadi和研究生Masoud kasrae最近在《增材制造》雜志發表了一篇文章，探討聚合物墨水的工藝、形態和性能。
作者表示，因為有許多功能，這種材料超越了納米復合墨水的科學范疇，有著廣闊前景。3D打印的一個優勢是幾乎可以完全控制最終產品的形狀。
新納米材料墨水的導電性使打印的環氧樹脂有可能同時化身為電線——無論是在電路板、飛機機翼，還是在用于引導血管導管的3D打印驅動器上。納米復合聚合物墨水的另一個有用特性是它的輕度。“與鋼和鋁相比，我們發現相同強度的環氧復合材料可以減少80%的重量。”kasrae說。
此外，在醫療領域、航空航天和電子行業，缺陷和損壞可能帶來大麻煩，納米復合材料則可以發揮安全功能。“當某樣東西斷裂時，一條微小的裂縫可能從一個微小的缺陷開始，一直發展到破壞整個結構。”Abadi說，“納米復合材料可以在這些裂縫中架起橋梁，而不會讓其擴大。這是碳納米管提高材料機械強度的機制之一。”(晉楠)
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