據說,3D打印石墨烯氣凝膠重量極輕,超彈性的,導電的,這意味著它可以用于提高電子的能力,物體和電池,而且每立方厘米僅重0.5毫克,放在棉花或花瓣頂都可以。
由于機械強度超過鋼,導電性和導熱性以及不尋常的磁性,全球石墨烯市場自2010年由Andre Geim和Konstantin Novoselov發現以來一直在蓬勃發展。其符合電子設備更好的電源需求,以及智能穿戴式和柔性LED屏幕等未來技術。 目前面對的挑戰是難以大規模生產,并保留其特性。
3D打印材料憑借靈活性將其作為制造方法,各方人員已經以多種方式使用3D打印來解鎖材料的潛力。
由得克薩斯萊斯大學的James M. Tour集團領導的研究使用激光3D打印方法從糖晶體中提取材料,并生成石墨烯泡沫。
在麻省理工學院,研究人員采用了數學方法對石墨烯的結構檢算,并提出了一個陀螺儀作為最佳的3D形狀。在哈爾濱工業大學也已經使用了石墨烯氧化物來制造出符合高強度混凝土性能的結構。由石墨烯氧化物/地質聚合物油墨制成的3D打印測試結構。
堪薩斯州立大學,布法羅州立大學和蘭州大學三位研究員合作開發出輕巧,破紀錄的石墨烯氣凝膠。
他們使用專門開發的3D打印噴墨方法制造石墨烯氣凝膠的3D結構。 通過將氧化石墨烯(GO)粉末與脫油(DI)水混合來制備油墨。 這被裝入兩個注射器筒中,一次噴射墨滴。
墨水打印的床和室已被研究人員調整到低溫環境。當油墨沉積時,DI水凍結,將石墨烯固化成3D形狀。
打印后,該結構進一步進行兩次冷凍處理以將顆粒粘結在一起。在48小時的干燥過程和熱退火之后,最終的3D氣凝膠被覆蓋。林,周,張研發的三維石墨烯氣凝膠重量只有0.5毫克每立方厘米。如支持媒體所示,這意味著諸如花瓣或棉球之類的脆弱物體可以支撐3D打印數量的材料而不會彎曲。