Исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий разработали метод 3D-печати высокоэластичных и электропроводящих материалов с использованием углеродных нанотрубок (УНТ) и полимерных композитов. Группа под руководством профессора Кына Пака и доцента Сундже Пё использовала 3D-печать методом фотополимеризации в ванне (VPP) для создания нанокомпозитов, способных растягиваться до 223% от первоначальной длины, сохраняя при этом электропроводность 1,64 × 10^−3 См/м.

Исследователи решили давнюю проблему дисперсии углеродных нанотрубок, используя ультразвуковое перемешивание для смешивания многослойных углеродных нанотрубок с алифатической уретандиакрилатной фотополимерной матрицей. Они протестировали концентрации многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT) от 0,1 до 0,9 весовых процентов и обнаружили, что 0,9 весовых процентов обеспечивают оптимальный баланс проводимости и механических свойств. В результате процесса было достигнуто разрешение печати 0,6 мм при сохранении эффективности фотополимеризации, необходимой для печати методом ВПП.

Команда продемонстрировала практические возможности, создав сложные решетчатые структуры, функционирующие как пьезорезистивные датчики, способные обнаруживать механическую деформацию. Эти датчики были интегрированы в гибкие стельки, способные отслеживать распределение давления по стопе пользователя в режиме реального времени. Исследование демонстрирует потенциал для применения в носимых системах мониторинга здоровья и мягкой робототехнике.

Исследование посвящено растущему спросу на гибкие электронные компоненты для носимых устройств. Производственный процесс на основе VPP предлагает масштабируемый подход к производству этих передовых материалов, что может оказать влияние на такие отрасли, как здравоохранение, бытовая электроника и спорт. Исследование опубликовано с DOI: 10.1016/j.compstruct.2025.119614.

Источник