研究人員展示3D打印新工藝：石墨烯氣凝膠更精細(xì)

研究人員展示3D打印新工藝：石墨烯氣凝膠更精細(xì)

石墨烯是一種擁有獨(dú)特性質(zhì)的二維材料，但要對(duì)其展開充分的利用，必須將之以 3D 的形式重現(xiàn)。 好消息是，弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員們，已經(jīng)展示了他們新開發(fā)的一種 3D 打印石墨烯氣凝膠方案，且其分辨率遠(yuǎn)高于此前的水準(zhǔn)。 通常情況下，石墨烯只需要以“單層厚度的碳原子片”的形式出現(xiàn)。盡管其在某些情況下得到了應(yīng)用，但距離實(shí)際投入還很遙遠(yuǎn)。

新技術(shù)讓石墨烯氣凝膠可以被 3D 打印成更大的形狀

簡(jiǎn)單地堆疊材料，可能會(huì)降低其強(qiáng)度和獨(dú)特的電氣、化學(xué)、光學(xué)性能，因?yàn)榇藭r(shí)和普通的石墨也沒有太大差別了。

不過“石墨烯氣凝膠”的多孔形式，設(shè)法用空氣將 2D 石墨烯的空隙給填滿了。其它方法涉及使用激光將石墨烯鍛造成 3D 形狀、壓縮成多孔珊瑚狀結(jié)構(gòu)、泡沫 3D 打印、或由碳納米管支撐。

石墨烯氣凝膠重量極輕，甚至可以放在草莓花絲上而不倒。

石墨烯氣凝膠的問題在于，將它塑造成所需的形狀的方法，做起來(lái)一點(diǎn)也不簡(jiǎn)單。在過去，它能被擠壓成瘦至 100 微米的細(xì)絲，但難以取得進(jìn)一步的突破。

而弗吉尼亞理工大學(xué)的新研究，就是為了改善這一點(diǎn)。論文作者鄭曉宇（音譯）表示： “通過這項(xiàng)技術(shù)，你可以創(chuàng)造非常有限的結(jié)構(gòu)。但因?yàn)闆]有支撐，其精細(xì)度相當(dāng)受限，無(wú)法獲得更加自由的形態(tài)因素”。

新型 3D 打印石墨烯的掃描電鏡顯微圖像（分辨率為 10 微米的級(jí)別）

他們所做的，就是將這些石墨烯層設(shè)計(jì)成任何你想要的高分辨率形狀。 為此，研究人員用氧化石墨烯制備了水凝膠，并加入了交聯(lián)片。然后使用超聲波將其分開，與對(duì)光敏感的丙烯酸酯聚合物結(jié)合。

接著，團(tuán)隊(duì)可以用時(shí)投影微立體光刻技術(shù) —— 這是一種非常精確的 3D 打印形式，能夠在圍觀尺度上建造結(jié)構(gòu) —— 創(chuàng)建聚合物的剛性長(zhǎng)鏈、內(nèi)部則夾著氧化石墨烯。

繼續(xù)放大至 1 微米的級(jí)別

最后，研究人員把混合物置于爐中 —— 燒掉聚合物，并留下石墨烯氣凝膠。 團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)制作任何你想要的三維形狀石墨烯，且其分辨率精細(xì)至 10 微米，較以往提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

本文出自東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://m.qcwgm.com 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠(chéng)石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁(yè)面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場(chǎng) 真空爐石墨制品 電子石墨模具