Istnieje nowy sposób na drukowanie 3D grafenu, najmocniejszego materiału na Ziemi

Virginia Tech, Laboratorium Narodowe Lawrence Livermore

Dzięki jego niesamowitej sile i potencjalnie cudownym zastosowaniom jest wiele powodów do entuzjazmu chodzi o grafen. Ale pokazanie tych możliwości w laboratorium to jedno; zupełnie inny, aby przekształcić go w coś, co można wykorzystać w rzeczywistych sytuacjach. Nad tym pracują naukowcy z Virginia Tech University i Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Przy okazji znaleźli sposób na połączenie dwóch najbardziej obiecujących modnych słów w technologii – „grafen” i „druk 3D”, aby otworzyć świat nowych ekscytujących możliwości.

„Udało nam się uzyskać trójwymiarowe aerożele i pianki z grafenem o dowolnych kształtach i cechach 3D” Xiaoyu „Rayne” Zheng, adiunkt na Wydziale Inżynierii Mechanicznej Virginia Tech, powiedział Digital Trends. „Opracowaliśmy i wydrukowaliśmy światłoczułe prekursory grafenu, które są kompatybilne z biurkową drukarką SLA. Otwiera to swobodę realizacji grafenu 3D o dowolnej topologii, zoptymalizowanych właściwościach mechanicznych, hierarchicznych rozmiarach porów, obszarach powierzchni [i] przewodnościach dla szerokiego zakresu zastosowań”.

Polecane filmy

Zwykły grafen to pojedyncza warstwa atomów węgla ułożonych w sześciokątną siatkę przypominającą plaster miodu. Jeśli grafen zostanie upakowany warstwa po warstwie, stanie się grafitem: materiałem najczęściej używanym jako „ołówek” w zwykłych ołówkach. Teraz kochamy ołówki tak samo jak każdą inną osobę, ale każdemu, kto kiedykolwiek miał na sobie ołówek, może trudno uwierzyć, że jest to jeden z najmocniejszych materiałów na świecie. Dzieje się tak ze względu na sposób jego upakowania, który zasadniczo zmienia strukturę grafenu.

Powiązany

  • AMD przywraca pamięć 3D V-Cache do Ryzen 7000 — ale jest pewna zmiana
  • Wyciek szczegółów AMD Ryzen 7 5800X3D i złe wieści
  • AMD drażni wydajność swojego rewolucyjnego układu 3D V-cache

Naukowcy biorący udział w tym projekcie obeszli ten problem, oddzielając poszczególne arkusze grafenu porami wypełnionymi powietrzem, umożliwiając w ten sposób zachowanie jego właściwości. Powstały na końcu materiał do druku 3D to coś, co nazywa się aerożelem grafenowym.

„Aeerożele grafenowe są obiecujące w wielu zastosowaniach, w tym w magazynowaniu i konwersji energii, katalizie, sorbentach i odsalaniu” – Marcusa Worsleya, powiedział nam badacz LLNL biorący udział w projekcie. „Ostatnie prace wykazały pewną poprawę wydajności prostych struktur drukowanych w 3D, ale przewiduje się, że bardziej złożone architektury generowane komputerowo będą znacznie lepsze. Korzyści te powinny przełożyć się na urządzenia, które są mocniejsze, wydajniejsze i trwalsze. Jest to główny kierunek naszych obecnych i przyszłych prac w tej dziedzinie.”

Może minąć trochę czasu, zanim druk 3D z grafenem będzie dostępny w naszych domowych biurach, ale i tak stanowi to ogromny krok w tym kierunku.

„Jeśli chodzi o komercjalizację, zawsze chętnie współpracujemy z potencjalnymi partnerami handlowymi, aby wprowadzić nasze wynalazki na rynek” – kontynuował Worsley. Artykuł opisujący tę pracę był niedawno opublikowane w czasopiśmie Materials Horizon.

Zalecenia redaktorów

  • Sernik wydrukowany w 3D? Wewnątrz kulinarnej wyprawy polegającej na stworzeniu replikatora jedzenia ze Star Trek
  • AMD Ryzen 7 5800X3D bije poprzednika, ale AMD obiecało więcej
  • Rewolucyjny układ 3D V-Cache firmy AMD może wkrótce zostać wprowadzony na rynek
  • Walka z kontuzjami piłkarskimi dzięki wydrukowanym w 3D, hiperspersonalizowanym ochraniaczom
  • AMD Ryzen 7 5800X3D z technologią 3D to „najszybszy procesor do gier na świecie”

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.