Med sin otroliga styrka och potentiellt mirakulösa tillämpningar finns det mycket att vara entusiastisk över när den kommer till grafen. Men det är en sak att visa upp dessa möjligheter i ett labb; en annan helt för att göra det till något som är användbart i verkliga situationer. Det är något som forskare från Virginia Tech University och Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) har arbetat för att förändra. I processen har de hittat ett sätt att kombinera två av de mest lovande modeorden inom teknik - "grafen" och "3D-utskrift" - för att öppna upp en värld av nya spännande möjligheter.
"Vi har kunnat åstadkomma 3D-grafenaerogeler och skum med godtyckliga formfaktorer och 3D-funktioner," Xiaoyu "Rayne" Zheng, en biträdande professor vid avdelningen för maskinteknik vid Virginia Tech, berättade för Digital Trends. "Vi formulerade och skrev ut ljuskänsliga grafenprekursorer som är kompatibla med en stationär SLA-skrivare. Detta öppnar upp friheten att realisera 3D-grafen med vilken topologi som helst samoptimerade mekaniska egenskaper, hierarkiska porstorlekar, ytareor och konduktiviteter för en mängd olika applikationer."
Rekommenderade videor
Vanlig grafen är ett enda lager av kolatomer arrangerade i ett hexagonalt gittermönster i bikakestil. Om grafen packas, lager på lager, blir det grafit: Ett material som oftast används som "bly" i vanliga pennor. Nu älskar vi pennor lika mycket som nästa person, men alla som någonsin har haft en blyertspenna kan ha svårt att tro att detta är ett av de starkaste materialen på planeten. Det beror på hur det packas ihop, vilket i grunden förändrar strukturen av grafen.
Relaterad
- AMD tar tillbaka 3D V-Cache till Ryzen 7000 - men det finns en twist
- AMD Ryzen 7 5800X3D detaljer läcker, och det finns några dåliga nyheter
- AMD retar prestandan hos sitt revolutionerande 3D V-cache-chip
Forskarna i detta projekt kringgick det genom att separera de individuella arken av grafen med luftfyllda porer, och därigenom tillåta det att behålla sina egenskaper. Det 3D-utskrivbara materialet som kommer fram i slutet är något som kallas grafenaerogel.
"Graphene aerogeler är lovande för ett antal tillämpningar - inklusive energilagring och omvandling, katalys, sorbenter och avsaltning," Marcus Worsley, berättade en LLNL-forskare på projektet. "Senaste arbeten har visat vissa prestandaförbättringar för enkla 3D-utskrivna strukturer, men mer komplexa, datorgenererade arkitekturer förutspås vara mycket överlägsna. Dessa vinster bör översättas till enheter som är mer kraftfulla, effektiva och håller längre. Detta är huvudinriktningen i vårt nuvarande och framtida arbete på detta område."
Det kan dröja innan vi 3D-printar med grafen på våra hemmakontor, men det här representerar fortfarande ett enormt steg i den riktningen.
"När det gäller kommersialisering är vi alltid glada att arbeta med potentiella kommersiella partners för att få ut våra uppfinningar på marknaden," fortsatte Worsley. Ett papper som beskrev arbetet var nyligen publicerad i tidskriften Materials Horizon.
Redaktörens rekommendationer
- 3D-printad cheesecake? Inuti den kulinariska strävan att göra en Star Trek matreplikator
- AMD Ryzen 7 5800X3D slår föregångaren, men AMD lovade mer
- AMD: s revolutionerande 3D V-Cache-chip kan lanseras mycket snart
- Bekämpa fotbollsskador med 3D-printade, hyperpersonifierade kuddar
- AMD: s 3D-staplade Ryzen 7 5800X3D är "världens snabbaste spelprocessor"
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
