В ПНИПУ разработали технологию 3D-печати изделий из графена

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета сконструировали экспериментальную установку для 3D-печати графеном в жидких углеводородах.

Графен обладает уникальными свойствами и используется в аэрокосмической, автомобильной промышленности и гибкой электронике. В частности, его можно будет использовать в фюзеляжах и крыльях самолетов для борьбы с обледенением, а также в изготовлении легких кузовов автомобилей. Графен отличается высокой прочностью, гибкостью и легкостью, проводит тепло и электричество, а также может работать при высоком напряжении. Исследователи из ПНИПУ разработали технологию 3D-печати изделий из графена, сообщает пресс-служба вуза.

«Графен — самый тонкий из известных материалов и лучший проводник тепла и электричества. Это прозрачный, гибкий и биосовместимый материал с высоким растяжением, который не пропускает жидкости и газы. Мы разработали технологию 3D-печати изделий из графена в жидких углеводородах. В отличие от аналогов, при изготовлении материала не используется связующее, что позволяет повысить физико-механические свойства изделий. Кроме того, технология не требует энергоемкой и дорогостоящей термической обработки», — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры инновационных технологий машиностроения Дмитрий Караваев.

Традиционные способы получения графена из графита, в частности формование порошков в пористые заготовки с тепловой обработкой при высоких температурах, позволяют получать небольшие по размерам и простые по форме изделия. Для создания ответственных элементов конструкций с высокими эксплуатационными свойствами такие способы не подходят, поэтому для их изготовления чаще используют 3D-печать.

«В процессе получения изделия мы разместили детали из графита в жидком углеводороде. После этого одну из деталей в форме стержня подключили к плюсу источника тока, а другую, в форме пластины — к минусу. В процессе нагревания деталей до высокой температуры между ними образовалась электрическая дуга. Деталь-стержень можно перемещать горизонтально и вертикально. Жидкий углеводород испарился, и на поверхности деталей образовалось углеродное покрытие — графен. Его также можно получить и с применением медных и никелевых электродов», — пояснил Дмитрий Караваев.

В планах исследователей создать 3D-принтер для печати графеном, а также оказывать услуги по изготовлению изделий на заказ. Потребителями новой технологии могут стать производители электроники и медицинского оборудования, предприятия аэрокосмической, автомобильной, энергетической, нефтяной и химической промышленности, считают ученые.

Исследование выполнено по программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Результаты переданы на публикацию в журнал Materials Science Forum. Партнером исследования выступило пермское ООО «Силур».

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.