科學家研究出3D打印石墨烯氣凝膠全新方式
近日，美國堪薩斯州立大學研究人員成功研發了一種3D打印石墨烯氣凝膠制造技術，據了解，這是一種將3D打印技術與凍結鑄造結合起來的全新方式。
氣凝膠是一種用途廣泛的物質，是世界上密度最小的固體，密度僅為3千克每立方米。這種海綿狀的物體也是絕佳的熱與光學絕緣體，據中國3D打印網了解，近年來利用3D打印機就可以制造出這種凝膠。在各種氣凝膠中，石墨烯氣凝膠是關注度最高的一種，因為它可以應用在電子部件的電池和觸媒中。幾周前，3D虎報道的3D打印超級電容就是用3D打印石墨烯氣凝膠制成的。
目前，石墨烯氣凝膠的制造方式大多依靠噴墨式打印機，將石墨烯和聚合物或者二氧化硅的混合物打印出來，然后將不需要的聚合物或者二氧化硅燃燒掉，或者使用化學方式去除，不過這兩種方式都很容易對石墨烯結構造成傷害。我們知道，對于打印技術來說，打印外伸物相當不容易，堪薩斯州立大學的研究員們希望能夠創建一種全新的3D打印石墨烯氣凝膠方式，免除上述步驟，并且打印出來的氣凝膠結構復雜，包含外伸部分。
這種全新方式的關鍵就在于凍結鑄造法與3D打印的結合，打印過程中的溫度為-25°C，在這么低的溫度下，每一層沉積物會快速凍結，研發團隊便可建造一個氧化石墨烯冰制支撐結構（冰制制成結構是由另外一臺裝入水的打印機打印出來的），然后每一層新的沉積層都會融化掉下面冰凍的頂部，這就使得石墨烯可以在再次冰凍之前自由結合。這種刺激氫鍵形成的步驟大大提高了3D打印的結構完整性。
打印完成后，再把這些凍干的石墨烯氣凝膠放入液態氮中，使其從冰制支撐結構中脫離。使用這種方式制作出來的3D打印石墨烯氣凝膠密度在0.5-10毫克每立方厘米，具有相當高的電導系數和壓縮系數。這種有趣的3D打印方式無疑為增材制造在原型制作應用方面提供了更多的可能性，你對這項全新的3D打印石墨烯氣凝膠技術有什么看法呢？下面是研究人員分享的3D打印石墨烯氣凝膠相關視頻：
圖源：3ders
(責任編輯：admin)
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