Co można zrobić, mając drukarkę 3D i filament z grafenem?

2

Grafen, znany od nieco ponad dekady supermateriał, jest od niedawna dostępny jako filament do drukarek 3D, w postaci nanokompozytu z PLA. Do czego może nam się przydać?

Nowa postać grafitu zwana grafenem, wyodrębniona po raz pierwszy zaledwie 11 lat temu na Uniwersytecie w Manchesterze rozpala wyobraźnię naukowców i wynalazców na całym świecie. Wśród proponowanych zastosowań dla grafenu są m.in.: niezwykle cieńkie, a do tego przeźroczyste kamizelki kuloodporne, elastyczne wyświetlacze, superwytrzymałe prezerwatywy czy soczewki kontaktowe z wbudowanym noktowizorem

W marcu tego roku spółka Graphene 3D Lab wypuściła pierwszy filament do druku 3D zawierający grafen. Jest to nanokompozyt PLA z nanopłatkami grafenowymi. Materiał, pomimo swojej wysokiej ceny (389,90 zł brutto/200 gr), jest rozchwytywany. Aktualnie średni czas oczekiwania na zamówiony materiał wynosi około 2 tygodni i jest to dość niespotykane zjawisko, jeśli chodzi o filamenty.

Choć nanokompozyt PLA i grafenu wykazuje część właściwości charakterystycznych dla tego ostatniego materiału, jest to ledwie namiastka tego, co prezentuje on sobą w czystej postaci. Nie łudźmy się zatem, że z grafenowego filamentu wydrukujemy elementy wytrzymałe niczym zbroja Iron Mana. Co zatem możemy zdziałać, mając pod ręką drukarkę 3D i filament z grafenem?

Ścieżki przewodzące prąd

Najważniejszą właściwością grafenowego filamentu jest jego zdolność do przewodzenia prądu, chociaż musimy się w tym wypadku ograniczyć do napięcia maksymalnie 12V i źródła zasilania do 100 mA.

Grafenowy filament oszczędzi nam czasu i wysiłku związanego z wykonywaniem płytek PCB dla naszych projektów. Przy użyciu nanokompozytu PLA i grafenu możemy nadrukować ścieżki bezpośrednio na elementy plastikowe. Największy pożytek z tego faktu będą mieli właściciele drukarek dwugłowicowych, ze względu na możliwość ukrycia ścieżek wewnątrz modelu. Dodatkowo możliwe jest wydrukowanie elastycznych obwodów, poprzez naniesienie cieńkich ścieżek z grafenowego nanokompozytu na podstawę wykonaną z elastycznych filamentów typu NinjaFlex czy Bendlay flex.

Wytrzymalsze części

Sam grafen jest 100 razy twardszy i 300 razy bardziej wytrzymały na rozciąganie od stali. Jego nanokompozyt z PLA nie ma aż tak ekstremalnych właściwości, jednak wydruki z niego będą mechanicznie wytrzymalsze niż PLA czy ABS. Dlatego z grafenowego filamentu możemy drukować przeróżne elementy, które mają być potem poddawane naprężeniom lub obrabiane.

Ekrany elektromagnetyczne

Jeśli mielibyśmy taką potrzebę, z grafenowego filamentu wydrukujemy także ekrany chroniące przed polem elektromagnetycznym. Przyda nam się to np. będziemy chcieć uniknąć błędnych odczytów w bardzo czułych urządzeniach pomiarowych.

Czujniki

Z grafenowego filamentu możemy także wydrukować pojemnościowe czujniki dotykowe. Przed nami otwiera się świat własnej produkcji kontrolerów do gier, elektronicznych instrumentów muzycznych i innego typu urządzeń wejściowych.

A jakie są Wasze pomysły na wykorzystanie filamentu z grafenem?

Udostępnij.

O autorze

Adela Walczak

Specjalistka w dziedzinie szeroko pojętego Rapid Prototyping'u, kształciła się na kierunkach: Matematyka Stosowana, Product Design Engineering oraz Papiernictwo i Poligrafia. Jest aktualną wicemistrzynią Polski w Curlingu, w przeszłości reprezentowała kraj m.in. na Mistrzostwach Świata.