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Conductive Nanocomposites
Conductive Nanocomposites

In this work, a new three-dimensional (3D) printing system based on liquid deposition modeling (LDM) is developed for the fabrication of conductive 3D nanocomposite-based microstructures with arbitrary shapes.

This technology consists in the additive multilayer deposition of polymeric nanocomposite liquid dispersions based on poly(lactic acid) (PLA) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) by means of a home-modified low-cost commercial benchtop 3D printer. Electrical and rheological measurements on the nanocomposite at increasing MWCNT and PLA concentrations are used to find the optimal processing conditions and the printability windows for these systems.

In addition, examples of conductive 3D microstructures directly formed upon 3D printing of such PLA/MWCNT-based nanocomposite dispersions are presented. The results of our study open the way to the direct deposition of intrinsically conductive polymer-based 3D microstructures by means of a low-cost LDM 3D printing technique.

In questo lavoro, un nuovo sistema di stampa tridimensionale (3D) basato sul "liquid deposition modeling" (LDM) è stato sviluppato per la fabbricazione di microstrutture conduttive 3D basate su nanocompositi con forme arbitrarie.

Questa tecnologia consiste nella deposizione multistrato additiva di dispersioni polimeriche liquide di PLA (acido polilattico), caricate con nano-tubi di carbonio (MWCNT), mediante una stampante 3D LDM a basso costo. Le misure elettriche e reologiche sul nanocomposito all'aumentare delle concentrazioni di MWCNT e PLA sono state utilizzate per trovare le condizioni di processo ottimali e le finestre di stampabilità di questi sistemi.

Inoltre, vengono presentati esempi di microstrutture 3D conduttive realizzate grazie alla stampa 3D con tali materiali. I risultati del nostro studio aprono la strada alla deposizione diretta di microstrutture 3D basate su polimeri intrinsecamente conduttivi mediante una tecnica di stampa 3D a basso costo.