華裔科學家研發3D打印石墨烯氣凝膠方法

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華裔科學家研發3D打印石墨烯氣凝膠方法

日前，美國堪薩斯州立大學(K-State)的研究人員研發出一種新技術，可以制造出具有復雜微觀結構的超輕石墨烯氣凝膠。

將石墨烯氧化物與水混合在一起，在零下25 ℃將其3D打印到一個表面上。這樣每打印出來的一層都會被冰凍住，然后在冰的支持下再打印下一層。當沉積這些石墨烯氧化懸浮物到冷凍結構上時，未凍的材料會解凍已經結冰的表面，從而造成層與層之間自由混合并重新結冰，形成了氫鍵并改善了氣凝膠結構的完整性。另外通過使用第二個注滿純水的3D打印機噴嘴，也可以創建復雜結構，因為水形成了冰支撐，在此基礎上就能層積石墨烯氧化懸浮物。

最后，將產生的氣凝膠至于液氮中進行冷凍干燥以去除水分，然后加熱使其成為氣凝膠。根據這種技術，能夠創建出密度范圍在0.5～10 mg/cm3的氣凝膠，而且其具有良好的導電性和高壓縮性。

(張杰)