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明“打”秋毫 新3D打印技术连含复杂结构的石墨
发布日期:2018-08-25 01:36

  据报道,弗吉尼亚理工大学和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员开发了一种用于3D打印石墨烯的新工艺。该工艺打印的石墨烯材料的分辨率比之前高一个数量级。

  此前,研究人员只能将石墨烯打印为2D片状或基本结构。近日,据《材料地平线》(MaterialsHorizons)杂志报道,万博赞助尤文图斯,美国弗吉尼亚理工大学(VirginiaTechCollege)和劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory)的研究人员合作开发的项目,使石墨烯的超高分辨率3D打印成为了现实。采用这种新技术,理论上可3D打印任何形状、任何尺寸的石墨烯材料。

  石墨烯具有强度高(强度最高的材料之一)、导热性和导电性好等优点。3D打印石墨烯材料的技术可在诸多领域引发高度关注,如电池、航空、传感器和催化剂等。石墨烯气凝胶虽然具有一定的三维结构,性能优于石墨,但其性能仍无法达到某些行业的需求。

  以往,研究人员只能通过挤压工艺打印石墨烯,但这种技术只能制造出堆叠于自身表面的简单结构。

  3D打印石墨烯的研究始于3年前,论文第一作者瑞安·亨斯莱(RyanHensleigh)一直跟随郑开展这方面的研究。为了利用石墨烯创造出复杂的结构,亨斯莱从氧化石墨烯(石墨烯的前体)出发,通过交联氧化石墨烯薄片制得多孔水凝胶。然后通过超声破坏水凝胶,接着加入光敏丙烯酸酯聚合物,再使用微立体光刻技术创造出理想的立体结构。最后,亨斯莱对3D石墨烯材料进行煅烧,除去聚合物并将结构融合在一起。

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