놀라운 강도와 잠재적으로 기적적인 적용으로 인해 열광할 여지가 많습니다. 그래핀에 온다. 하지만 실험실에서 이러한 가능성을 보여주는 것도 중요합니다. 또 다른 하나는 이를 실제 상황에서 사용할 수 있는 것으로 바꾸는 것입니다. 버지니아 공과대학과 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 연구자들은 이를 바꾸기 위해 노력해 왔습니다. 그 과정에서 그들은 기술 분야에서 가장 유망한 두 가지 유행어인 "그래핀"과 "3D 프린팅"을 결합하여 새롭고 흥미로운 가능성의 세계를 여는 방법을 찾았습니다.
"우리는 임의의 폼 팩터와 3D 기능을 갖춘 3D 그래핀 에어로겔과 폼을 얻을 수 있었습니다." Xiaoyu "Rayne" 정, Virginia Tech 기계공학과 조교수는 Digital Trends에 말했습니다. “우리는 데스크탑 SLA 프린터와 호환되는 감광성 그래핀 전구체를 공식화하고 인쇄했습니다. 이를 통해 다양한 토폴로지에서 공동 최적화된 기계적 특성, 계층적 기공 크기, 표면적 및 다양한 응용 분야에 대한 전도성을 갖춘 3D 그래핀을 자유롭게 실현할 수 있습니다.”
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일반 그래핀은 탄소 원자가 벌집 모양의 육각형 격자 패턴으로 배열된 단일 층입니다. 그래핀을 층층이 쌓으면 흑연이 됩니다. 이는 일반 연필의 "심"으로 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다. 이제 우리는 다음 사람만큼 연필을 좋아하지만, 연필심을 사용해 본 사람이라면 이것이 지구상에서 가장 강한 재료 중 하나라는 사실을 믿기 어려울 것입니다. 이는 그래핀의 구조를 근본적으로 바꾸는 함께 포장되는 방식 때문입니다.
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이 프로젝트의 연구자들은 공기가 채워진 기공이 있는 그래핀의 개별 시트를 분리함으로써 그 특성을 유지할 수 있도록 함으로써 이를 우회했습니다. 마지막에 나오는 3D 프린팅 가능한 소재는 그래핀 에어로젤이라는 것입니다.
"그래핀 에어로겔은 에너지 저장 및 전환, 촉매 작용, 흡착제 및 담수화를 포함한 다양한 응용 분야에 유망합니다." 마커스 워슬리, 프로젝트의 LLNL 연구원이 우리에게 말했습니다. “최근 연구에서는 단순한 3D 프린팅 구조의 성능이 일부 향상되었음을 보여주었지만, 더 복잡한 컴퓨터 생성 구조는 훨씬 더 우수할 것으로 예상됩니다. 이러한 이점은 더욱 강력하고 효율적이며 오래 지속되는 장치로 해석되어야 합니다. 이것이 이 분야에 대한 우리의 현재와 미래 작업의 주요 추진력입니다.”
우리 집 사무실에서 그래핀을 사용하여 3D 프린팅을 하기까지는 시간이 좀 걸릴 수 있지만, 이는 여전히 그 방향으로 나아가는 엄청난 진전을 의미합니다.
"상업화와 관련하여 우리는 잠재적인 상업 파트너와 협력하여 우리의 발명품을 시장에 출시하는 것을 항상 기쁘게 생각합니다."라고 Worsley는 계속 말했습니다. 작업을 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 Materials Horizon 저널에 게재됨.
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