Met zijn ongelooflijke kracht en potentieel wonderbaarlijke toepassingen is er veel om enthousiast over te zijn komt naar grafeen. Maar het is één ding om deze mogelijkheden in een laboratorium te laten zien; een ander geheel om er iets van te maken dat bruikbaar is in situaties in de echte wereld. Dat is iets waar onderzoekers van de Virginia Tech University en het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) aan hebben gewerkt om verandering te brengen. Daarbij hebben ze een manier gevonden om twee van de meest veelbelovende modewoorden in de technologie te combineren – ‘grafeen’ en ‘3D-printen’ – om een wereld van nieuwe opwindende mogelijkheden te openen.
"We zijn erin geslaagd 3D-grafeen-aerogels en -schuimen te maken met willekeurige vormfactoren en 3D-kenmerken", Xiaoyu ‘Rayne’ Zheng, een assistent-professor bij de afdeling Werktuigbouwkunde van Virginia Tech, aan Digital Trends. “We hebben lichtgevoelige grafeenvoorlopers geformuleerd en geprint die compatibel zijn met een desktop SLA-printer. Dit opent de vrijheid om 3D-grafeen te realiseren met elke topologie, geco-optimaliseerde mechanische eigenschappen, hiërarchische poriegroottes, oppervlaktegebieden [en] geleidbaarheden voor een groot aantal toepassingen.”
Aanbevolen video's
Normaal grafeen is een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig roosterpatroon in honingraatstijl. Als grafeen laag over laag wordt verpakt, wordt het grafiet: een materiaal dat het meest wordt gebruikt als ‘lood’ in gewone potloden. Nu houden we net zoveel van potloden als ieder ander, maar iedereen die ooit een potloodstift heeft gehad, kan het moeilijk vinden om te geloven dat dit een van de sterkste materialen op aarde is. Dat komt door de manier waarop het in elkaar zit, wat de structuur van grafeen fundamenteel verandert.
Verwant
- AMD brengt 3D V-Cache terug naar Ryzen 7000 – maar er is een wending
- AMD Ryzen 7 5800X3D-details lekken en er is slecht nieuws
- AMD plaagt de prestaties van zijn revolutionaire 3D V-cache-chip
De onderzoekers van dit project omzeilden dat door de afzonderlijke vellen grafeen te scheiden met met lucht gevulde poriën, waardoor het zijn eigenschappen kon behouden. Het 3D-printbare materiaal dat aan het einde tevoorschijn komt, is grafeen-aerogel.
"Grafeen-aerogels zijn veelbelovend voor een aantal toepassingen, waaronder energieopslag en -conversie, katalyse, sorptiemiddelen en ontzilting," Marcus Worsley, vertelde een LLNL-onderzoeker van het project ons. “Recent werk heeft enkele prestatieverbeteringen laten zien voor eenvoudige 3D-geprinte structuren, maar er wordt voorspeld dat complexere, door de computer gegenereerde architecturen enorm superieur zullen zijn. Deze winst moet zich vertalen in apparaten die krachtiger, efficiënter en duurzamer zijn. Dit is de belangrijkste drijfveer van ons huidige en toekomstige werk op dit gebied.”
Het kan nog enige tijd duren voordat we in onze thuiskantoren met grafeen gaan 3D-printen, maar dit is nog steeds een enorme stap in die richting.
“Wat de commercialisering betreft, werken we altijd graag samen met potentiële commerciële partners om onze uitvindingen op de markt te brengen”, vervolgde Worsley. Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Materials Horizon.
Aanbevelingen van de redactie
- 3D-geprinte cheesecake? Binnen de culinaire zoektocht om een Star Trek-voedselreplicator te maken
- AMD Ryzen 7 5800X3D verslaat zijn voorganger, maar AMD beloofde meer
- AMD's revolutionaire 3D V-Cache-chip zou zeer binnenkort kunnen worden gelanceerd
- Bestrijd voetbalblessures met 3D-geprinte, hypergepersonaliseerde pads
- AMD's 3D-gestapelde Ryzen 7 5800X3D is 's werelds snelste gamingprocessor'
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
