برای افزایش استحکام قطعات پلاستیکی که با چاپ سه‌بعدی تولید می‌شود، محققان از فناوری نانولوله‌های کربنی و پلاسما استفاده کردند.
چاپ سه‌بعدی قطعات پلاستیکی با نانولوله‌های کربنی بهبود می‌یابد
شرکت اسنتیوم (Essentium) با همکاری دانشگاه تگزاس اقدام به چاپ سه‌بعدی با استفاده از نانولوله‌های کربنی کرده است. این گروه نشان دادند که با کمک فناوری نانولوله‌های کربنی و استفاده از چاپ سه‌بعدی می‌توان خواص مکانیکی پلاستیک‌ها را ارتقا داد.
در این پروژه با ترکیب علم پلاسما و فناوری نانولوله‌های کربنی در حوزه چاپ سه‌بعدی، لایه‌های چاپ شده مجاور هم به‌صورت موثر به هم متصل شده و در نهایت قابلیت اطمینان کلی محصول تولید شده افزایش پیدا می‌کند.
میکا گرین، از محققان این پروژه می‌گوید: «یافتن راهی برای بهبود اتصال‌های نامناسب میان لایه‌های چاپ شده یکی از اهداف در زمینه چاپ سه‌بعدی است. ما اکنون یک فناوری پیشرفته ایجاد کرده‌ایم که می‌توان با استفاده از آن در حین چاپ سه‌بعدی بخش‌های مختلف لایه‌ها را به هم جوش داد.»
نتایج این پروژه در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
در چاپ سه‌بعدی اکستروژن معمولا از پلاستیک استفاده می‌شود که در آن پلاستیک‌ها بعد از گداخته شدن از نوک سوزن یک نازل به بیرون پخش شده و به‌صورت لایه‌به‌لایه روی محل موردنظر قرار داده می‌شوند. با سرد شدن این لایه‌ها، محصول به‌صورت سه‌بعدی شکل می‌گیرد.
مطالعات نشان می‌دهد که اتصال ناقص میان لایه‌ها، در نهایت منجر به محصولی ضعیف می‌شود که در نتیجه باید روشی برای اتصال بهتر این بخش‌ها ارائه کرد. یک روش، گرم کردن لایه‌ها است.
در این پروژه محققان لایه‌ها را با نانولوله‌های کربنی آمیختند تا با این کار، گرم کردن لایه‌ها به راحتی انجام شود. به دلیل وجود نانولوله‌های کربنی در این لایه‌ها، عبور جریان الکتریکی منجر به گرم شدن آن‌ها شده و اتصال بهتری میان لایه‌ها شکل می‌گیرد.
این گروه تحقیقاتی فناوری پلاسما و مواد ترموپلاستیک پوشش داده شده با نانولوله‌های کربنی را به یک چاپگر سه‌بعدی معمولی اضافه کردند. نتایج نشان داد که محصول تولید شده با این دستگاه از استحکام بالاتری نسبت به محصولات تزریقی برخوردار است.
