Toward Sustainable 3D-Printed Sensor: Green Fabrication of CNT-Enhanced PLA Nanocomposite via Solution Casting
Notice bibliographique
Résumé
The current study explores, for the first time, an eco-friendly solution casting method using a green solvent, ethyl acetate, to prepare feedstock/filaments from polylactic acid (PLA) biopolymer reinforced with carbon nanotubes (CNTs), followed by 3D printing and surface activation for biosensing applications. Comprehensive measurements of thermal, electrical, rheological, microstructural, and mechanical properties of developed feedstock and 3D-printed parts were performed and analyzed. Herein, adding 2 wt.% CNTs to the PLA matrix marked the electrical percolation, achieving conductivity of 8.3 × 10−3 S.m−1, thanks to the uniform distribution of CNTs within the PLA matrix facilitated by the solution casting method. Rheological assessments paralleled these findings; the addition of 2 wt.% CNTs transitioned the nanocomposite from liquid-like to a solid-like behavior with a percolated network structure, significantly elevating rheological properties compared to the composite with 1 wt.% CNTs. Mechanical evaluations of the printed samples revealed improvement in tensile strength and modulus compared to virgin PLA by a uniform distribution of 2 wt.% CNTs into PLA, with an increase of 14.5% and 10.3%, respectively. To further enhance the electrical conductivity and sensing capabilities of the developed samples, an electrochemical surface activation treatment was applied to as-printed nanocomposite samples. The field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis confirmed that this surface activation effectively exposed the CNTs to the surface of 3D-printed parts by removing a thin layer of polymer from the surface, thereby optimizing the composite’s electroconductivity performance. The findings of this study underscore the potential of the proposed eco-friendly method in developing advanced 3D-printed bio-nanocomposites based on carbon nanotubes and biopolymers, using a green solution casting and cost-effective material extrusion 3D-printing method, for electrochemical-sensing applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».