ב-14 בדצמבר, חוקרים מהמכון לקרמיקה וזכוכית (ICV) ומהמכון למיקרו-אלקטרוניקה ולמדעי הננו של אוניברסיטת אקס-מרסיי בספרד השתמשו בפיגומי גרפן תחמוצת מודפסים בתלת-ממד כבסיס למבנים היברידיים קלים. המבנה שומר על רבות מהתכונות האידיאליות של גרפן, כולל מוליכות חשמלית ויכולת ספיחת מים.

חוקרים חדרו לפיגומי תחמוצת גרפן עם פתרונות מבשר אלקוקסיד כדי לייצר מבנים היברידיים המראים ישימות פוטנציאלית, כגון הסרת מזהמים, סינון מים, קטליזה, אספקת תרופות ויצירת אנרגיה ואגירה.

מגבלות של הדפסת תלת מימד גרפן

גרפן הוא אלוטרופ של פחמן והפך למרכיב נפוץ במחקר הקשור להפקת אנרגיה ומיקרואלקטרוניקה, כמו גם בפיתוח טכנולוגיות חדשות כמו ביו-רפואה וחישה. תכונות קלות המשקל, מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה וחוזק מכני של החומר רצויים מאוד. למרות שחלק ניכר מהפוטנציאל של הגרפן נובע מפריסה של החומר בשכבה אחת, השימוש בגרפן להדפסת תלת מימד עדיין עומד בפני אתגרים עצומים.

עם זאת, חוקרים בווירג'יניה טק ובמעבדה הלאומית לורנס ליברמור (LLNL) מפתחים שיטת הדפסה תלת מימדית ברזולוציה גבוהה (הכוללת גרפן מפוזר בג'ל לייצור שרף הניתן להדפסה בתלת מימד) לאחר מכן, ננקטו צעדים נוספים כדי לנצל את הפוטנציאל של הגרפן . LLNL גם שיתפה פעולה עם צוות מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, כדי לחקור את טכנולוגיית ההדפסה התלת-ממדית עבור אלקטרודות אירוג'ל מבוססות גרפן בהתקני אחסון אנרגיה.

גרפן משמש גם ליצירת שריון עצמי מודפס בתלת מימד ולחידוש רשתות תחבורה. במקום אחר, מחקר חדש חושף כיצד מבנה המים משתנה כאשר הם באים במגע עם משטח הגרפן.

לאחרונה, חוקרים מהמרכז לייצור תוסף של אוניברסיטת נוטינגהם עשו פריצת דרך בשימוש במכשירים אלקטרוניים מבוססי גרפן להדפסה תלת מימדית, ופיתחו טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית מבוססת הזרקת דיו שיכולה לסלול את הדרך להחלפת גרפן חד שכבתית. כחומר מגע. הדרך. מוליך למחצה מתכת דו מימדי.

צור מבנה של תחמוצת גרפן-סיליקה

תחמוצת גרפן נחשבת לאבן בניין בת קיימא לייצור מבנים קלים המחוברים בתלת מימד עם נקבוביות גבוהה, מוליכות, גמישות ושטח פנים גדול. מדענים שואפים לפתור כמה מהחסרונות של תחמוצת גרפן, כמו חולשתו המכנית ופגיעותו לנזקי להבה, על ידי עיגון חומרים אחרים למבנה הגרפן התלת-ממדי ליצירת חומרים היברידיים או חומרים מרוכבים.

ראשית, החוקרים השתמשו בדיו על בסיס מים שהוכן מגליונות ננו-תחמוצת גרפן, מערכת היציקה האוטומטית הרובוטית התלת-צירית של 3-D Inks LLC ותוכנת RoboCAD כדי להדפיס בתלת-ממד את הפיגום המודפס בתלת-ממד. הסטנט הודפס במחט בקוטר 3 מיקרומטר לתוך מקבילית מלבני המורכבת מ-3 שכבות של מוטות מפוזרים באופן שווה, שהונחו בזווית ישרה לשכבות הסמוכות.

לאחר מכן המבנה מוקפא בחנקן נוזלי למשך 10 שניות, לאחר מכן מיובש בהקפאה (ייבוש בהקפאה) ומעובד בכבשן גרפיט ב-1200 מעלות צלזיוס כדי להגביר את הפחתת תחמוצת הגרפן, ובכך להקפיא אותו. בשלב זה, גודלו של מבנה תחמוצת הגרפן המודפס בתלת מימד הוא 3x12x12 מ"מ.

השלב הבא כולל חלחול לפיגום תחמוצת הגרפן דרך מה שהחוקרים מכנים מסלול סול-ג'ל, הכולל קישור צולב של ג'ל בטמפרטורה נמוכה עם אדי אמוניה.

הוכנו שתי תמיסות המכילות טטראתיל אורתוזיליקט, אתנול, מים מופחתים וחומצה הידרוכלורית, שנקראו SiO2 sol (סיליקה) ו- SiAl sol (סיליקה-אלומינה), בהתאמה. מחזיק תחמוצת הגרפן נטבל למחצה בכל סול במיכל אטום למשך חמש דקות, ולאחר מכן הונח על פלטפורמה נייחת ממש מעל פני הנוזל. הדגימה הונחה בטמפרטורת החדר למשך 24 שעות כדי לגרום לעיבוי ממושך ולנוקשות של המבנה הספוג באמצעות קטליזה של אמוניה. לאחר מכן, הסטנט נשטף באתנול כדי להסיר שאריות אדים.

השווה תמונות של מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) של חומרים שונים. (א) פיגום גרפן אוקסיד מקורי, (להיות) מבנה תחמוצת גרפן-סיליקה. התמונה מגיעה מ"כתב העת של החברה האירופית לקרמיקה". תוצאות ויישומים פוטנציאליים חוקרים מצאו שבהשוואה לפיגומי גרפן אוקסיד לא מטופלים, מבנה הגרפן אוקסיד-סיליקה המודפס בתלת-ממד שומר על רמה גבוהה של נקבוביות, בעוד חוזק הלחיצה שלו גדל ב-3-250%. גם המבנה ההיברידי שומר על "מוליכות משמעותית", אך השיפור העיקרי בא לידי ביטוי בהידרופיליות של המבנה. יש לציין כי לכיסוי על בסיס סיליקה עדין של הפיגום יש השפעה חשובה על מאפייני ההרטבה של המבנה. בהשוואה לפיגום תחמוצת הגרפן הלא מטופל, המבנה הופך הידרופילי לחלוטין, וכושר ספיגת המים שלו גדל פי עשרה. התכונות המשופרות של מבנה גרפן אוקסיד-סיליקה מצביעות על כך שהם יכולים להתאים לשימוש כסופגים, הסרת מזהמים, חישת גזים, אחסון חום או שימוש ביישומי פיצול מים פוטו-קטליטי.

קישור למאמר זה: שיטת הדפסת 3D graphene oxide מגיעה

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).