Графен, за инновационный способ получения которого, как известно, в свое время была вручена нобелевская премия по физике, на сегодняшний день превратился в один из самых любимы материалов в среде инженеров, исследователей и ученых. Причина этого известна: выдающиеся свойства в области электропроводности в совокупности с отличной гибкостью, прочностью и легковесностью.
На сегодняшний день исследование на предмет изучения новых возможностей применения данного материала активно ведутся по всему миру и по многим отраслевым направлениям, в том числе и в области аддитивных технологий объемной печати. В этой статье мы поговорим о новом методе, позволяющем осуществлять 3D-печать графеном при участии полимеров и стереолитографии.
Сегодня мы расскажем об успехах в области 3д-печати графеном, достигнутых объединенной группой ученых из Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора и Университета Virginia Tech (США). И хотя первые успешные результаты позволяют осуществлять печать в сравнительно не больших объемах, сам факт появления эффективной технологии объемной печати из графена уже вызывает большой интерес со стороны профессионального сообщества.
Актуальность новой технологии 3d-печати
В настоящий момент технология позволяет 3d-принтеру печатать с размерностью в 10 микрон, что в 10 раз лучше, чем позволяют методы, разработанные ранее.
Это значительный прорыв по сравнению с тем, что уже было сделано. Мы можем получить практически любую желаемую структуру.
— заявил Райан Хенсли, один из ведущих авторов данной разработки.
Говоря об актуальности данной разработки следует отметить, что Графен, благодаря своим физико-механическим и потребительским свойствам, может быть весьма востребован в таких современных областях науки и техники, как гибкая электроника, аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Материал обладая высокой прочностью является при этом весьма гибким, обеспечивая при этом отличную проводимость тепла и электричества, что в свою очередь и делает его идеальным для работы в средах с высоким напряжением, да и в производстве техники в целом.
3D-печать графеном — описание технологии
На заре применения графена в зд-печати ученые использовали данный материал по сути выдавливая его как зубную пасту из тюбика, получая при этом лишь объекты с простой структурой и самой простой конфигурацией поверхности. Метод, о котором ведется речь в данном случае, сложнее на порядок и предполагает работу с оксидом графена, путем своеобразного сшивания листов данного материала с последующим образованием пористого гидрогеля. Далее в работу вступает ультразвук и в структуру материала добавляются светочувствительные акрилатные полимеры.
Следует отметить, что присутствие в рабочем материале частиц чувствительных к воздействию света позволило применить такой метод 3д-печати, как проекционная микро-стереолитография. В процессе работы исследователи создавали желаемые трехмерные структуры из оксида графена и длинных цепей акрилатного полимера. На заключительных этапах они помещали полученную заготовку в печи, сжигающей полимеры и сплавляющей конечный объект необходимой формы.
Ожидается, что данная технология будет усовершенствована уже в обозримой перспективе и позволит в значительной степени продвинуть вперед такое направление аддитивного производства, как 3d-печать графеном.
При подготовке материала использована поддержка специалистов интернет магазин 3dvision, на официальном сайте которого представлены 3D принтеры различного назначение и производительности.