科学家研究出3D打印石墨烯气凝胶全新方式
近日，美国堪萨斯州立大学研究人员成功研发了一种3D打印石墨烯气凝胶制造技术，据了解，这是一种将3D打印技术与冻结铸造结合起来的全新方式。
气凝胶是一种用途广泛的物质，是世界上密度最小的固体，密度仅为3千克每立方米。这种海绵状的物体也是绝佳的热与光学绝缘体，据中国3D打印网了解，近年来利用3D打印机就可以制造出这种凝胶。在各种气凝胶中，石墨烯气凝胶是关注度最高的一种，因为它可以应用在电子部件的电池和触媒中。几周前，3D虎报道的3D打印超级电容就是用3D打印石墨烯气凝胶制成的。
目前，石墨烯气凝胶的制造方式大多依靠喷墨式打印机，将石墨烯和聚合物或者二氧化硅的混合物打印出来，然后将不需要的聚合物或者二氧化硅燃烧掉，或者使用化学方式去除，不过这两种方式都很容易对石墨烯结构造成伤害。我们知道，对于打印技术来说，打印外伸物相当不容易，堪萨斯州立大学的研究员们希望能够创建一种全新的3D打印石墨烯气凝胶方式，免除上述步骤，并且打印出来的气凝胶结构复杂，包含外伸部分。
这种全新方式的关键就在于冻结铸造法与3D打印的结合，打印过程中的温度为-25°C，在这么低的温度下，每一层沉积物会快速冻结，研发团队便可建造一个氧化石墨烯冰制支撑结构（冰制制成结构是由另外一台装入水的打印机打印出来的），然后每一层新的沉积层都会融化掉下面冰冻的顶部，这就使得石墨烯可以在再次冰冻之前自由结合。这种刺激氢键形成的步骤大大提高了3D打印的结构完整性。
打印完成后，再把这些冻干的石墨烯气凝胶放入液态氮中，使其从冰制支撑结构中脱离。使用这种方式制作出来的3D打印石墨烯气凝胶密度在0.5-10毫克每立方厘米，具有相当高的电导系数和压缩系数。这种有趣的3D打印方式无疑为增材制造在原型制作应用方面提供了更多的可能性，你对这项全新的3D打印石墨烯气凝胶技术有什么看法呢？下面是研究人员分享的3D打印石墨烯气凝胶相关视频：
图源：3ders
(责任编辑：admin)
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