来自大自然的提示，3D打印具有高机械性能和自感应的多孔结

今年早些时候，英国格拉斯哥大学领导的一个国际研究团队开发了一种新型3D打印材料。简单来说，就是将一般工业塑料与碳纳米管结合，合成了一种新材料。这种材料不仅轻巧耐用，而且具有自我检测功能，从医疗保健到航空航天等多个行业都可以应用，具有广泛的应用潜力。

“自然界中发现的多孔材料，如蜂箱、海绵和骨头，重量轻但耐用。大自然教会了我们很多关于如****衡性能和结构以制造高性能轻质材料的知识。”研究团队表示。

为了实现多孔结构，研究团队使用具有高精度控制的FFF3D打印机创建了一些复杂的结构。“通过在线材中结合聚丙烯无规共聚物和多壁碳纳米管，我们最大限度地提高了材料的机械性能，同时减轻了整体重量。聚丙烯无规共聚物提供了可加工性、耐温性、制造一致性、冲击强度，而碳纳米管提供了导电性和机械强度。”研究团队介绍道。

当与碳纳米管结合时，塑料会增加导电性，当对结构施加机械负载时，会发生一种称为“压阻效应”的现象，即电阻发生变化。

研究人员打印并比较了这三种类型的结构，发现带有平面网格的立方结构显示出机械性能和自我检测能力的最有效组合。当压缩时，晶格结构显示出与相同相对密度的泡沫镍相同的能量吸收能力。它也优于相同密度的复合桁架格子和环氧树脂蜂窝。

新型多孔材料具有独特而独特的特性，可以对其进行微调以操纵物理特性，从而有可能在医学、假肢、汽车和航空航天等领域找到新的用途。例如，它可以用于检测脊柱侧弯患者佩戴的设备的支撑，制造更轻、更高效的车辆能量吸收保险杠，以及创造新的电池电极形状。