چاپ سه بعد ساختارهای لایه‌نازک حاوی نانولوله‌های کربنی انجام شده که برای تولید ادوات و تجهیزات مورد استفاده در فضا بسیار کاربردی است.
چاپ سه‌بعدی فیلم‌های حاوی نانولوله‌کربنی/کاربرد: تجهیزات فضایی
محققان در گروه جوزف لیدینگ، روشی کارآمد و پایدار برای چاپ سه‌بعدی فیلم‌های نانولوله کربنی تک جداره ارائه کردند، ماده‌ای همه کاره و بادوام که می‌تواند نحوه کاوش در فضا، مهندسی هواپیما و منسوجات الکترونیکی قابل پوشیدن را تغییر دهد.
این ماده کوچک اما قدرتمند که از لوله‌های مبتنی بر کربن با قطرهای بین ۱ تا ۲ نانومتر ساخته شده است، دهه‌ها توسط محققان مورد بررسی قرار گرفته است. گانگ وانگ، نویسنده اصلی این مقاله، راهی جدید برای تولید آن‌ها ارائه کرد.
گانگ وانگ، محقق سابق موسسه بکمن، روش جدیدی برای چاپ سه بعدی فیلم‌های نانولوله کربنی کشف کرد. وانگ گفت: «ما از ایده ایجاد ماده‌ای سبک وزن، اما قوی و رسانا مانند فلزات الهام گرفتیم. پس از تلاش‌های فراوان، روش چاپی را بر اساس چاپگر سه بعدی انتخاب کردیم که فیلمی با خواص برجسته و کارایی بالا تولید می‌کند.»
روش او که در نشریه Nano-Micro Letters منتشر شده است، به راحتی مقیاس پذیر و سازگار با محیط زیست است. کنار گذاشتن پلیمرها به نفع دستور العمل ساده‌تر متشکل از پودر کربن، جوهر و یک چاپگر سه بعدی، این تیم را قادر می‌سازد تا فیلم‌های نانولوله‌های کربنی ایجاد کند که قوی‌تر و بادوام‌تر از نسخه‌های موجود این ماده هستند.
جوزف لیدینگ، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر که سال‌ها درباره این مواد مطالعه کرده است، گفت: «ما خواص این نانولوله‌های کربنی راکه می‌بینیم متعجب می‌شویم.»
نانولوله‌های کربنی با تنها یک پانزدهم وزن مس، رسانایی حرارتی بیشتری نسبت به همتای فلزی خود دارند. این به نانولوله‌ها کمک می‌کند تا نوسانات شدید دمایی را تحمل کنند که بی شباهت به موارد تجربه شده در فضا نیست.
فضاپیماها مطمئناً می توانند از افزودن نانولوله‌های کربنی بهره ببرند. در فضا، مواد بسته به اینکه رو به خورشید باشند یا دور از آن، در معرض تغییرات شدید دمایی قرار می‌گیرند. این فیلم‌ها به راحتی می‌توانند این تغییرات را تحمل کنند.
فیلم کربن را مانند یک تکه پارچه در نظر بگیرید، نانولوله‌های کربنی رشته‌های جداگانه در پارچه هستند. تنها تفاوت این است که ما می‌توانیم با چشم غیرمسلح تک تک رشته‌های لباس خود را ببینیم.
این فیلم‌ها به همان اندازه که در داخل جو زمین کاربرد دارند در خارج از آن نیز کاربرد دارد. برای مثال، انعطاف‌پذیری مکانیکی آن‌ها، این مواد را برای وسایل نقلیه در هوا و زمین که سطوح بالایی از لرزش را تحمل می‌کنند ایده‌آل می‌کند.
لیدینگ گفت: «دوام شیمیایی آن‌ها ممکن است برای افزایش طول عمر دستگاه یا برای استفاده در تجهیزاتی که تحت شرایط شیمیایی شدید مانند داخل مخازن واکنش شیمیایی یا در تجهیزات مورد استفاده برای پاکسازی نشت مواد شیمیایی مفید باشد.»
