Исследователи из Политехнического университета Виргинии и Ливерморской национальной лаборатории в США разработали новый метод 3D-печати из графена, одного из наиболее высокопроизводительных материалов для аэрокосмической отрасли, хранения энергии и изоляции.

Ученые начали экспериментировать с графеном три года назад, применяя аэрогель и воздействие ультрафиолетом, известное как проекционная микростереолитография. В рамках этого метода с помощью ультрафиолета изображение слоя детали проецируется на светочувствительную смолу, которая затвердевает в соответствии с необходимой формой. Таким способом ученые сумели улучшить разрешение 3D-печати из аэрогеля с графеном с 100 до 10 микрон.

При создании сложных конструкций ученые начали с оксида графена, из которого с помощью кросслинкинга получили пористый гидрогель. Разбивая гидрогель ультразвуком и добавляя светочувствительные акрилаты, исследователи применили микростереолитографию для получения твердой трехмерной конструкции, в которой оксид графена оказался внутри длинных цепей акрилата. Затем команда поместила модели в печь, где полимеры расплавились, а части объекта соединились друг с другом, образуя чистый и легкий графеновый аэрогель.

Одна из основных трудностей проекта — подобрать материал из графена, подходящий для микростереолитографии. Команда испытала множество разных веществ — поиски идеальной формулы заняли два года. Теперь ученые могут создать модели практически любой формы, из графенового аэрогеля можно производить детали для летательных аппаратов, реакторов, оборудования для опреснения и химических процессов. Сейчас исследователи ищут способы оптимизировать технологию и увеличить площадь поверхности напечатанных на 3D-принтере деталей.

Источник