碳納米管（CNT）是一種相對較新的納米材料，它們(men) 最早在上世紀90年代才出現。不過碳納米管的價(jia) 格已經從(cong) 最早的1500-2000美元一克大幅降低到如今的35-50美元一克。這使得圍繞著碳納米管的研究項目數量大幅增長，也出現了一些使用碳納米管生產(chan) 出來的物質。碳納米管材料強度非常高，導熱和導電性也非常好，並能承受很大的壓力而不變形。

我們(men) 已經看到了一些公司宣稱其生產(chan) 的3D打印線材中含有碳納米管材料。據天工社所知，這類線材的主要目的是增加打印產(chan) 品的導電性。未來這種線材可以用來3D打印集成了電子電路的電氣部件。

白色線材外部的黑色部分為(wei) 碳納米管塗層

日前，Texas Tech大學的一位名叫Brandon Sweeney的化學工程博士生使用了一種很特殊的方法將碳納米管用於(yu) 3D打印。他的出發點是解決(jue) 3D打印的強度問題，基於(yu) FDM技術3D打印出來的零部件，每層之間的連接往往相對薄弱，如果有外力彎折或撕扯時，最先斷裂的往往是層與(yu) 層之間的連接處。針對這種情況Sweeney想出了一個(ge) 解決(jue) 方案。

他發現，碳納米管的導電性意味著當該材料暴露於(yu) 微波輻射，碳納米管會(hui) 迅速升溫並快速擴散熱量，而通常情況下，聚合物材料從(cong) 3D打印機中擠出時會(hui) 比較快的冷卻。Sweeney想做的事是將逐層打印的3D對象的內(nei) 部各層融合在一起，而不影響打印物體(ti) 的整體(ti) 形狀。碳納米管是最完美的解決(jue) 方案。

帶CNT的對象表現出明顯的抗壓強度

Sweeney首先給普通的3D打印線材做個(ge) 碳納米管浴。這樣線材外部會(hui) 有一個(ge) 碳納米管薄層。然後，他用這種材料3D打印一個(ge) 對象，對它進行直接微波輻射（用微波爐即可），來克服上文所說的強度問題。當對象被微波輻射時，碳納米管塗層升溫很快，導致與(yu) 其接近的聚合物迅速熔融，而離碳納米管較遠的塑料還保持著較低的溫度，所以並不會(hui) 發生形變。這不僅(jin) 是打印對象內(nei) 部的各層聚合物結合在一起使得強度更大，而且碳納米管在每層之間起到了類似混凝土中的鋼筋那樣的支撐作用，使得3D打印對象的壓縮要困難得多。於(yu) 是碳納米管的強度特性部分轉移到了打印成品上。

Sweeney正在與(yu) Texas Tech大學化學工程係副教授Micah Green、電子工程教授Mohammed Saed一起繼續深入這方麵的研究，並已經取得了新技術的知識產(chan) 權。