Білл Гейтс і Southern Company об’єднуються для будівництва ядерних міні-реакторів
28 Серпня , 2018
У Китаї розпочато розробку суперкомп’ютера, заснованого на явищі надпровідності, який буде в 1000 разів ефективніший звичайних систем
3 Вересня , 2018

Новий процес тривимірного друку дозволяє друкувати об’єкти з графену з найвищою точністю

Графен відомий як умовно двомірний матеріал, шари якого мають одноатомну товщину. Але для того, щоб цей матеріал можна було використовувати на практиці, в більшості випадків вимагається надання йому більш складних тривимірних форм. Укладання декількох аркушів графена один на одного не вирішує цю проблему, матеріал одразу втрачає свою механічну міцність і ряд інших унікальних фізичних, хімічних, оптичних і електричних властивостей, адже в цьому випадку він перетворюється в дуже тонкий шар звичайного графіту. Частковим рішенням вищеописаної проблеми є нова технологія тривимірного друку, розроблена дослідниками з Політехнічного інституту і університету Вірджинії (Virginia Tech). Ця технологія дозволяє друкувати об’ємні об’єкти будь-якої складності з найвищою на сьогоднішній день точністю, а в якості матеріалу для друку використовується дуже легкий графеновий аерогель.
Пористій формі графена, відомої під назвою графенового аерогелю, вдається зберегти переважну більшість властивостей, властивих звичайному двовимірним графену. Це досягається за рахунок того, що в об’ємі матеріалу окремі листи графена практично не накладаються один на одного. Проблема з використанням такого матеріалу полягає в тому, що надання йому певної форми являє собою складний процес, який включає використання вакуумних камер, потужних лазерів та інших дорогих технологій. У минулому дослідникам вдавалося отримати нитки з графенового аерогелю, товщина яких становила 100 мікрометрів, але створення з цього матеріалу об’єктів меншого розміру залишалося за межами можливостей сучасних технологій.
У новій технології тривимірного друку використовується гідрогель, виготовлений на основі оксиду графена, який представляє собою безліч пов’язаних окремих шарів графена, розташованих у випадковому порядку. Даний матеріал обробляється ультразвуком і наповнюється спеціальним світлочутливим полімером на основі акрилату. Це, в свою чергу, дозволяє використовувати мікро-стереолітографію – досить точну технологію тривимірного друку, яка дозволяє створювати мікроскопічні об’єкти з затверділого полімеру з розміщеним в ньому графеном. І, зрештою, надрукований виріб поміщається в піч, де полімерний матеріал повністю вигорає і залишається лише графеновий аерогель, який зберігає надану йому форму.


Зазначимо, що роздільна здатність такої технології друку складає 10 мікрометрів – практично на порядок краще, ніж це можуть забезпечити будь-які інші технології, що працюють з графеном.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: