Existuje nový spôsob 3D tlače grafénu, najsilnejšieho materiálu na Zemi

Virginia Tech, Lawrence Livermore National Laboratory

Vďaka svojej neuveriteľnej sile a potenciálne zázračným aplikáciám je z čoho byť nadšený prichádza ku grafénu. Jedna vec je však predvádzať tieto možnosti v laboratóriu; úplne iný, aby sa zmenil na niečo, čo je použiteľné v reálnych situáciách. To je niečo, čo sa výskumníci z Virginia Tech University a Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) snažili zmeniť. V tomto procese našli spôsob, ako skombinovať dve z najsľubnejších módnych slov v technike – „grafén“ a „3D tlač“ – aby otvorili svet nových vzrušujúcich možností.

"Dokázali sme dosiahnuť 3D grafénové aerogély a peny s ľubovoľnými tvarovými faktormi a 3D funkciami," Xiaoyu „Rayne“ Zheng, odborný asistent na Katedre strojárstva na Virginia Tech, povedal pre Digital Trends. „Sformulovali a vytlačili sme svetlocitlivé prekurzory grafénu, ktoré sú kompatibilné so stolnou tlačiarňou SLA. To otvára slobodu realizovať 3D grafén s akoukoľvek topológiou kooptimalizovanými mechanickými vlastnosťami, hierarchickou veľkosťou pórov, povrchovými plochami a vodivosťou pre množstvo hostiteľských aplikácií.

Odporúčané videá

Pravidelný grafén je jedna vrstva atómov uhlíka usporiadaná do šesťuholníkového mriežkového vzoru v štýle včelieho plástu. Ak je grafén zabalený, vrstva po vrstve, stáva sa grafitom: Materiál, ktorý sa najčastejšie používa ako „olovo“ v obyčajných ceruzkách. Teraz milujeme ceruzky rovnako ako ostatní, ale každý, kto na nich niekedy chytil ceruzku, môže mať problém uveriť, že ide o jeden z najpevnejších materiálov na planéte. Je to kvôli spôsobu, akým je zbalený, čo zásadne mení štruktúru grafénu.

Súvisiace

  • AMD prináša 3D V-Cache späť do Ryzen 7000 – ale je tu zvrat
  • Podrobnosti o AMD Ryzen 7 5800X3D unikajú a je tu niekoľko zlých správ
  • AMD láka výkon svojho revolučného čipu 3D V-cache

Výskumníci tohto projektu to obišli oddelením jednotlivých listov grafénu vzduchom naplnenými pórmi, čím mu umožnili zachovať si svoje vlastnosti. 3D tlačiteľný materiál, ktorý sa objaví na konci, sa nazýva grafénový aerogél.

"Grafénové aerogély sú sľubné pre množstvo aplikácií - vrátane skladovania a konverzie energie, katalýzy, sorbentov a odsoľovania," Marcus Worsley, LLNL výskumník projektu, nám povedal. „Nedávna práca ukázala určité zlepšenia výkonu pre jednoduché 3D-tlačené štruktúry, ale predpokladá sa, že zložitejšie, počítačom generované architektúry budú oveľa lepšie. Tieto zisky by sa mali premietnuť do zariadení, ktoré sú výkonnejšie, efektívnejšie a majú dlhšiu životnosť. Toto je hlavný ťah našej súčasnej a budúcej práce v tejto oblasti.“

Môže to trvať nejaký čas, kým budeme 3D tlač s grafénom v našich domácich kanceláriách, ale stále to predstavuje obrovský krok týmto smerom.

„Pokiaľ ide o komercializáciu, sme vždy radi, že môžeme spolupracovať s potenciálnymi komerčnými partnermi, aby sme uviedli naše vynálezy na trh,“ pokračoval Worsley. Papier popisujúci prácu bol nedávno publikované v časopise Materials Horizon.

Odporúčania redaktorov

  • 3D tlačený cheesecake? Vnútri kulinárskej výpravy vyrobiť replikátor jedla Star Trek
  • AMD Ryzen 7 5800X3D poráža predchodcu, ale AMD sľúbilo viac
  • Revolučný čip 3D V-Cache od AMD by sa mohol spustiť veľmi skoro
  • Boj proti futbalovým zraneniam pomocou 3D tlačených, hyperpersonalizovaných chráničov
  • AMD Ryzen 7 5800X3D s 3D zásobníkom je „najrýchlejší herný procesor na svete“

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.