撒羅滿:能否利用石墨烯進行3D打???

發表時間:2019-07-04 13:59作者:撒羅滿3D打印
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前段時間,中國“少年天才”曹原的研究,將石墨烯的應用領域推向新的高度,而現在3D打印行業也在思考:能否將石墨烯擴展到3D打印行業領域,這或許是件具有革命性、創新性的影響,但目前前提是,科學家是否在石墨烯3D打印方面取得了成功?我們嘗試著回答這個問題。


   可否能利用石墨烯進行3D打???

首先,石墨烯的材質是純碳,就像煤和石墨一樣。那么,它有什么特別的能讓我們看到可能性呢?石墨烯以單層碳原子的形式存在于蜂窩狀結構中。這種聯系非常強烈,但很輕。事實上,科學家說石墨烯比鉆石強10倍,比鋼強100倍。

撒羅滿:能否利用石墨烯進行3D打???

  除了令人印象深刻的強度和輕,石墨烯是導電的。這意味著石墨烯在我們所有的電子產品中都有取代硅的極大潛力。當然,專家們也注意到了石墨烯在柔性顯示器生產中的巨大潛力,因為它既柔軟又透明,而且導電。


但是,由于原子鍵只在橫向存在,所以它只能存在于二維中。一旦多層石墨烯相互疊加,就會得到性能相對較差的石墨。這意味著3D打印純石墨烯是不可能的。只有當石墨烯與粘合劑混合時,才有可能形成3D結構。


將石墨烯進行FDM 3D打印?

來自倫敦帝國理工學院材料系的研究小組設計了一種解決方案,能夠用石墨烯-聚合物復合材料制造3D物體。

撒羅滿:能否利用石墨烯進行3D打???

他們的方案基于FDM 3D打印,并使用由聚合物和石墨烯片組成的特殊長絲。石墨烯賦予了石墨烯薄片驚人的特性,而聚合物使這些薄片能夠粘合以形成一個3D物體。


他們的研究發現,最后一部分要想充分發揮石墨烯的作用,3D打印對象必須在打印后暴露在高溫下。這個“設置”成就了最終物體。


到目前為止,他們已經取得了成功,但由于這是一個相當新的項目,這項技術仍然無法打印非常精確或大型的物體。但不管怎么說,這對石墨烯3D打印研究方面向前邁出的一大步。


目前,由于石墨烯是一種非常昂貴且獨特的材料,研究人員很難想出如何實現石墨烯的3D打印。


  石墨烯不僅對3D打印具有很大的挑戰性,而且價格昂貴又難以生產。關于石墨烯的炒作始于2004年的一個石墨和磁帶實驗。從那時起,許多科學家和工程師認識到石墨烯的非凡特性,聲稱它確實可以給不同的行業帶來革命。


目前,為了使石墨烯能將革命帶入各種工業,必須能夠大規模生產石墨烯,這樣才能應用到各個產業當中,然而,當前的問題是我們仍然無法大規模地進行石墨烯3D打印。目前所有的發展都只是針對微小的結構。


  綜上所述,我們還處于石墨烯3D打印的早期階段。到目前為止,取得的進展似乎很有希望,但在石墨烯開始進入我們將每天與之互動的所有事物之前,還有很長的路要走。


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