南非的长丝工厂（Filament Factory）与南非科学与工业研究委员会（CSIR）合作，开发出一种纳米增强聚合物复合材料。这种先进材料具有增强的电磁干扰屏蔽性能、改进的射频（RF，C和X波段）吸收性能以及高电导率，使其非常适合用于隐身技术、医疗植入物和高性能传感器。

“这一合作标志着南非材料科学能力迈出了重要一步。纳米增强复合材料不仅优于传统材料，还为航空航天、电子和医疗保健等关键行业的本地创新打开了大门，”南非科技部-工业研究委员会纳米技术创新中心首席研究员兼中心主任Suprakas Sinha Ray教授表示。

CSIR开发的先进纳米增强聚合物复合材料颗粒。图片来自CSIR。

应用与制造潜力

该复合材料的纳米工程结构能够有效屏蔽电磁干扰，同时保持高电导率。这种双重功能使其成为雷达吸波涂层、导电医疗植入物和先进电子设备的候选材料。

该材料以颗粒和长丝形式提供，支持多种制造方法，包括注塑成型、挤出成型和增材制造。其轻质和耐用性使其在航空航天和国防领域特别有用，因为减少飞机、无人机和车辆的雷达信号至关重要。

用于3D打印的先进纳米增强聚合物复合材料。图片来自CSIR。

在医疗保健领域，其生物相容性和导电性使得开发下一代植入物成为可能，例如神经接口和起搏器。同时，其对电磁场的敏感性支持用于工业自动化到环境监测的高精度传感器。

展望未来，CSIR预计国内和国际合作将扩大该材料的影响力，并为创新提供更多机会。

3D打印复合材料的进步

全球研究正在推动多功能复合材料和增材制造的新方法。洛桑联邦理工学院（EPFL）和乌普萨拉大学的研究人员开发了一种使用体积增材制造（VAM）技术制造复合材料的新技术，克服了该领域的长期限制。通过在VAM打印部件后注入水凝胶，该团队可以生产出高填充含量的功能性复合材料，扩大了生物医学设备、软体机器人和智能材料的可能性。

补充这些实验进展，由马德里卡洛斯三世大学、伦敦帝国理工学院、牛津大学和BCMaterials的研究人员开发的新虚拟平台提供了一个多尺度计算框架，用于评估3D打印导电部件的热电机械性能。这个预测工具整合了材料组成、打印参数和外部条件，以模拟导电聚合物复合材料（CPCs）在电、热和机械应力下的行为，加速了高性能3D打印复合材料的设计和优化。