注射器+“墨水”就可直接3D打??？

美國勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗室(LLNL)的研究人員最近利用一種稱(chēng)為"直接墨水書(shū)寫(xiě)"(directink writing)的3D打印技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有可客制設計架構的石墨烯氣體凝膠微晶格。這種3D打印氣體凝膠可望用于實(shí)現更好的能量?jì)Υ?、傳感器、納米電子，以及催化與分離作用。

 

這種3D打印的石墨烯氣體凝膠具有高表面積、絕佳的導電性、重量輕以及展現機械剛度與超壓縮性(高達90%的壓縮應力)等特點(diǎn)。此外，3D打印的石墨烯氣體凝膠微晶格還表現出比大型石墨烯材料更進(jìn)一步的性能提升，以及更有效的大量傳輸。

 

這種氣體凝膠是一種由膠體而來(lái)的人造多孔超輕質(zhì)材料，其中，膠體的液體成份已經(jīng)由氣體所取代了。這項研究發(fā)表在最新一期的《自然通訊》(Nature Communications)雜志。

 

 

勞倫斯·利福摩爾國家實(shí)驗室的研究人員透過(guò)直接墨水書(shū)寫(xiě)3D打印技術(shù)，制作出具有可設計架構的石墨烯氣體凝膠微晶格。（來(lái)源：LLNL）
 

 

研究人員解釋?zhuān)酝趪L試制作大量石墨烯氣體凝膠時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生隨機的孔洞結構，無(wú)法針對像分離、液流電池和壓力傳感器等特定應用的需求，專(zhuān)門(mén)在材料上設計傳輸或其他機械特性。

 

“以一種可控制且可擴展的組裝方法為特定應用制作具有可客制宏架構的石墨烯氣體凝膠，至今仍是一項無(wú)法解決的重大挑戰，”該研究報告的共同作者M(jìn)arcus Worsley表示。“3D打印讓我們能更智能化設計氣體凝膠的孔洞結構，從而能控制大量制造與傳輸，以及優(yōu)化實(shí)體特性，例如剛性。這一發(fā)展可望為氣體凝膠的創(chuàng )新與創(chuàng )造力應用開(kāi)啟更多設計空間。”

 

在制造過(guò)程中，石墨烯氧化物(GO)墨水混合了水性GO懸浮液和二氧化硅填料，形成一種均勻且粘性高的墨水。接著(zhù)將這種GO墨水注入注射器管，并經(jīng)由微型噴嘴擠出形成3D圖案結構。

 

“為氣體凝膠導入3D打印技術(shù)，使其得以制作出無(wú)數復雜的凝膠架構，從而實(shí)現機械特性與可壓縮性等應用，這是以往無(wú)法達到的成果，”該研究報告的另一作者Cheng Zhu表示。