Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) composites were prepared in filament form compatible with the material extrusion (MEX) 3D printing method, using biochar as a filler at various loadings of up to 10.0 wt. %. Samples were fabricated to experimentally investigate their mechanical performance. The ABS/biochar composites were characterized using thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, Raman spectroscopy, and rheological tests. The electrical properties of the composites were investigated using broadband dielectric spectroscopy. Scanning electron microscopy was utilized to analyze the morphological features of the fabricated specimens by examining their side and fracture surfaces. The results indicate that the composite with 4.0 wt. % biochar content compared to pure ABS showed the highest mechanical response between the prepared composites (24.9 % and 21 % higher than the pure ABS tensile and flexural strength respectively). The composites retained their insulating behavior. These findings contribute to expanding the utilization of the material extrusion (MEX) 3D printing method while also unlocking prospects for potential applications in microelectronics, apart from mechanical reinforcement.

The stability of rock cliffs is a longstanding issue and is of practical significance. This case study demonstrates the application and use of advanced 3D modeling techniques, concentrating on the geological formations of the Xrobb l-Ġħaġin peninsula on the south-east coast of Malta, where the Xrobb l-Ġħaġin Neolithic site is located. In order to utilize a static and dynamic analysis of the investigated scenario, a 3D finite element model (FEM) of the geological formation in which the monument is set had to be created. To this end, 3D scanning, unmanned aerial vehicles (UAVs), and oblique photogrammetry were first used with state-of-the-art commercial packages for mesh reconstruction. As a result, a geometric and finite element model (FEM) was created, suitable for both static and dynamic analysis. In the second stage, a parametric investigation of the material properties of the structural system of the geological substrate was sought. The structural response of the system was evaluated for different loading scenarios assuming nonlinear finite element analysis. Collapse case scenarios were investigated for standard and weakened materials, predicting which components would collapse first and under which case of weakened materials the collapse occurs. Among other aspects, the main novelty of this paper lies in the integrated approach and multidisciplinary paradigm that supplement the available historical knowledge for this specific cultural heritage Neolithic site towards its conservation.

This study aimed to investigate the potential of antimony-doped tin oxide (ATO) as a reinforcing agent for polyamide 12 (PA12) in 3D printing by examining four mixtures with varying ATO concentrations (2.0 to 8.0 wt.%, with a 2.0 wt.% interval). These mixtures were used to fabricate filaments for the manufacturing of specimens through the material extrusion method. The mechanical properties of the resulting PA12/ATO composites and PA12 pure samples were evaluated through tensile, Charpy impact, flexural, and microhardness tests. Additionally, rheology, structure, morphology, thermal properties, pore size, and consistency in the dimensions of the samples were evaluated. Thermogravimetric analysis, along with differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, energy-dispersive and Raman spectroscopy, and micro-computed tomography, were conducted. The results were correlated and interpreted. The greatest reinforcement was achieved with the PA12/ATO 4.0 wt.% mixture, which exhibited a 19.3% increase in tensile strength and an 18.6% increase in flexural strength compared with pure PA12 (the control samples). The Charpy impact strength and microhardness were also improved by more than 10%. These findings indicate the merit of composites with ATO in additive manufacturing, particularly in the production of components with improved mechanical performance.