华裔科学家研发3D打印石墨烯气凝胶方法



华裔科学家研发3D打印石墨烯气凝胶方法

日前，美国堪萨斯州立大学(K-State)的研究人员研发出一种新技术，可以制造出具有复杂微观结构的超轻石墨烯气凝胶。

将石墨烯氧化物与水混合在一起，在零下25 ℃将其3D打印到一个表面上。这样每打印出来的一层都会被冰冻住，然后在冰的支持下再打印下一层。当沉积这些石墨烯氧化悬浮物到冷冻结构上时，未冻的材料会解冻已经结冰的表面，从而造成层与层之间自由混合并重新结冰，形成了氢键并改善了气凝胶结构的完整性。另外通过使用第二个注满纯水的3D打印机喷嘴，也可以创建复杂结构，因为水形成了冰支撑，在此基础上就能层积石墨烯氧化悬浮物。

最后，将产生的气凝胶至于液氮中进行冷冻干燥以去除水分，然后加热使其成为气凝胶。根据这种技术，能够创建出密度范围在0.5～10 mg/cm3的气凝胶，而且其具有良好的导电性和高压缩性。

(张杰)