美國黑科技：3D打印石墨烯氣凝膠方法

寂靜天花板

3D打印技術(shù)前沿又有新突破!日前,，美國堪薩斯州立大學(xué)(K-State)的研究人員研發(fā)出一種新技術(shù)，可以制造出就有復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)的超輕石墨烯氣凝膠,。研究人員們希望這一新技術(shù)能夠?yàn)榇祟惒牧祥_辟新的用途。

所謂的氣凝膠,，是一種具有海綿狀結(jié)構(gòu)的低密度材料,。它可以用于很多重要的用途，比如作為熱和光的絕緣體等,。而研究人員們尤為感興趣的是石墨烯與氣凝膠相結(jié)合所獲得的一些特別的屬性,，比如高壓縮性、高電導(dǎo)率和一直被熱捧的在制造可能的減震結(jié)構(gòu),、固態(tài)電池和催化劑等方面的用途,。
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- p- V7 w  L* Q# A盡管很多人將3D打印技術(shù)看作使用石墨烯氣凝膠材料制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)來用于上述應(yīng)用的一個(gè)很有前途的方法。但是實(shí)際做起來遠(yuǎn)非那么簡單,。“為了能夠進(jìn)行3D打印你需要首先改變石墨烯的粘度,，因?yàn)樗�是真的很��,。”堪薩斯州立大學(xué)的林棟博士說,。
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: m/ S2 Y6 H1 [' m傳統(tǒng)上,，要打印石墨烯氣凝膠結(jié)構(gòu)，研究人員傾向于先將石墨烯與聚合物或者硅混合在一起,，然后使用噴墨打印機(jī)在室溫或者高溫下擠出這些石墨烯混合物,。隨后，通過燃燒或者化學(xué)過程來去除聚合物或硅,，但是這樣可能會(huì)損壞氣凝膠的結(jié)構(gòu),。另外這種層疊式的打印技術(shù)很難制造出像懸浮物那樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu),。由于其分層結(jié)構(gòu)，3D打印氣凝膠也往往會(huì)導(dǎo)致材料的物理性能更差,。
　　
他們將石墨烯氧化物與水混合在一起,，然后再零下25攝氏度的溫度下將其3D打印到一個(gè)表面上。這樣每打印出來的一層都會(huì)被冰凍住,，然后在冰的支持下再打印下一層,。而且，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)沉積這些石墨烯氧化懸浮物到冷凍結(jié)構(gòu)上時(shí),，未凍的材料會(huì)解凍已經(jīng)結(jié)冰的表面,，從而造成層與層之間自由混合并重新結(jié)冰，形成了氫鍵和并改善了氣凝膠結(jié)構(gòu)的完整性,。另外通過使用第二個(gè)注滿純水的3D打印機(jī)噴嘴,，他們也可以創(chuàng)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗�形成了冰支��,，在此基礎(chǔ)上他們就能層積石墨烯氧化懸浮物,。
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最后，將產(chǎn)生的氣凝膠至于液氮中進(jìn)行冷凍干燥以去除水分,，然后加熱使其成為氣凝膠,。根據(jù)這種技術(shù)，研究者們能夠創(chuàng)建出密度范圍在0.5到10毫克每立方厘米的氣凝膠,，而且其具有良好的導(dǎo)電性和高壓縮性,。如今，研究人員希望能夠進(jìn)一步研究他們的多噴嘴方法是否可以使用多種材料創(chuàng)建氣凝膠結(jié)構(gòu),。
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wangqing1

全世界都在期待他的最終突破,！

dongst

看來以后材料的發(fā)展會(huì)顛覆很多傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

tospoxjm

聽都沒聽過,，學(xué)習(xí)了。