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Virginia Tech, LLNL-Forscher 3D drucken Gegenstände mit Graphen

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Virginia Tech- und Lawrence Livermore National Laboratory-(LLNL) Forscher haben einen neuen Prozess zu den komplexen Gegenständen des Druckes 3D unter Verwendung des Graphens entwickelt.

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Eins der stärksten Materialien prüfte überhaupt, kann Graphen an einer höheren Entschließung und an einer größeren Größe als überhaupt vorher jetzt gedruckt werden.

Wegen seiner Stärke druckte hohe Thermal- und Stromleitfähigkeit, 3D Graphengegenstände stehen, um zahlreiche Industrien wie Batterien, Aerospace, Trennung, Hitzemanagement, Sensoren und Katalyse zu fördern.

„Jetzt kann ein Designer die dreidimensionale Topologie entwerfen, die von verbundenen Graphenblättern enthalten wird,“ sagte Assistenzprofessor Xiaoyu Zheng, Virginia Techs und Direktor der modernen Herstellung und des Metamaterials-Labors. „Dieser neue Entwurf und Herstellungsfreiheit führen zu Optimierung der Stärke, der Leitfähigkeit, des Massentransports, der Stärke und der Gewichtsdichte, die sind nicht erreichbar in den Graphenaerogelen.“

Vor das Projekt fing drei Jahren an, als Ryan Hensleigh, führender Autor des Artikels und jetzt des im drittem Jahr makromolekularen Wissenschaft und Technik Ph.D.-Studenten, ein Praktikum an LLNL anfing.

Hensleigh fing an, mit Zheng zu arbeiten, der dann ein Mitglied des technischen Personals bei Lawrence Livermore National Laboratory war.

Um diese komplexen Strukturen zu schaffen, begann Hensleigh mit Graphenoxid, ein Vorläufer zum Graphen und verband die Blätter quer um ein poröses Hydrogel zu bilden.

Hensleigh verwendete Projektion MikroStereolithography, um die gewünschte feste Struktur 3D mit dem Graphenoxid zu schaffen, das in den langen, steifen Ketten des Acrylatpolymers eingeschlossen wurde.

Hensleigh legte dann die Struktur 3D in einen Ofen, um die Polymere aufzubrauchen und den Gegenstand zusammen zu fixieren und verließ hinter einem reinen und leichten Graphenaerogel.

„Es ist ein bedeutender Durchbruch, der verglichen wird mit, was erfolgt ist,“ Hensleigh sagte. „Wir können auf ziemlich genau jede mögliche gewünschte Struktur zugreifen, die Sie wünschen.“

Er sagt, dass die neue Technik ihm erlaubt, zu 10 Mikrometern in der Entschließung unten zu drucken, die der Größe von tatsächlichen Graphenblättern sich nähert.