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最轻和最强的材料:石墨烯气凝胶3D打印机-KOKapp
本文摘要:技术发展和市场应用于是互相促进的关系,当这种增进关系超过某个临界点,往往不会呈现出爆发式发展。

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技术发展和市场应用于是互相促进的关系,当这种增进关系超过某个临界点,往往不会呈现出爆发式发展。3D打印机行业的情况就有此趋势,随着近年行业的成熟期以及实际应用于的大大扩展,各类型的3D打印机设备及材料如今层出不穷,例如近期较为冷的石墨烯气凝胶3D打印机。石墨烯是地球上强度最低的材料之一,并且重量极轻,还具备出众的导电性能,目前主要用作电池和航空航天工业。

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然而,2D状态的石墨烯是单层的碳原子,由于石墨烯的特性,如果仅有是非常简单的变换,其出众的性能不能在大约一张纸的厚度构成上反映,但简单三维结构常常是现代工业必须的。研究人员曾用于激光研发出有3D打印机的石墨烯泡沫,但是在实际测试中,该方法并不极致。2016年,美国堪萨斯州立大学和布法罗大学创造性地研发出有新的石墨烯组件并将其失效,这种材料被称作石墨烯气凝胶,其多孔结构容许石墨烯享有难以置信力学性能的同时,维持材料超轻的重量,这个成果看起来非常简单,只不过过程艰苦,是一项真是的成就。而下一步,科学家们必须不断完善石墨烯气凝胶的3D打印机技术,该团队用于类似于FDM3D打印机的原理展开建构,被吉尼斯世界纪录月接纳为“2018年密度大于的3D打印机结构”,打印机件强度近超强钢铁,并具备极强的导电性、柔韧性。

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近期的发展由弗吉尼亚理工大学和劳伦斯利弗莫尔国家实验室已完成,他们将石墨烯气凝胶与光敏树脂融合,应用于投影微型光固化技术(PUSL)展开烧结成型,并在炉子中潮湿结构除去其他成分构成,需要超过较低至10μm的石墨烯气凝胶3D打印机层,这是迄今为止最相似2D石墨烯碳原子的3D打印机厚度。这项开创性的石墨烯气凝胶3D打印机技术使研究人员需要打印机出有非常复杂的结构和形状,使其维持超强轻量和强度,还容许创立有所不同的格子,未来有可能彻底改变逆汽车和航空航天工业零件的生产。由于其具备出众的导电性能,石墨烯气凝胶3D打印机还可以应用于制作损毁的电分解的组织替代物,例如神经,骨骼或骨骼和心肌,还可用作3D打印机石墨烯电池,更加有效地的存储能量。

石墨烯气凝胶3D打印机的潜力极大,而且石墨烯本身已对许多行业产生贞着影响。该团队的郑晓宇先生回应,工业设计师如今需要考虑到石墨烯片建构三维结构的容许,石墨烯气凝胶3D打印机可以超过极高的生产权利,精彩达成协议强度、电导率、质量传送和重量密度的优化,3D打印机在这个过程中扮演者至关重要的角色。


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