Представлена методика 3D-микроструктур из графеновых аэрогелей

Американские ученые продемонстрировали методику 3D-печати графеновых структур в высоком разрешении, достигающем десяти микрон.Графен – один из прочнейших материалов, к тому же отличающийся высокой тепло- и электропроводностью. Материал мог бы найти целый ряд применений, включая производство аккумуляторов, авиастроение, изготовление датчиков, каталитические процессы и прочее. Проблема в том, что сам графен представляет собой двухмерную структуру. Фактически, это графит толщиной в один атом. Если попытаться выстроить трехмерную структуру, идеально накладывая друг на друга листы графена, то получится как раз тот самый графит, не обладающий высокими механическими характеристиками. Если же научиться выстраивать пористые структуры, то получится интересный материал с высокой удельной прочностью – графеновый аэрогель.Эксперименты по аддитивному производству графеновых аэрогелей проводятся командой исследователей из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) и Политехнического университета Виргинии (Virginia Tech). Процесс основан на применении технологии микростереолитографии (Micro SLA) и композиционного материала, состоящего из акрилатной фотополимерной смолы и гидрогеля на основе оксида графена. Фотополимер послойно отверждается под воздействием света в ультрафиолетовом диапазоне, а полученные трехмерные заготовки подвергаются обработке – обжигу, в ходе которого происходит пиролиз и испарение связующего полимера. В итоге остается структура из чистого графена, хотя в процессе обжига происходит значительная усадка. Главные преимущества такого процесса заключаются в высоком разрешении, достигающем десяти микрон, и практически неограниченная геометрическая свобода. Ограничение по разрешению вытекает из возможностей технологии микростереолитографии, но результаты все равно на порядок выше, чем если бы ученые использовали экструзионную печать – послойное наплавление или робокастинг. С докладом научной команды можно ознакомиться по этой ссылке.Аналогичная методика исследовалась группой немецких ученых на предмет 3D-печати высокодетализированных микроструктур из стекла. Что касается 3D-печати графеном, то летом прошлого года американо-китайская научная команда представила простую методику производства структур из графеновой пены с использованием водных суспензий.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.