摘要：美國能源部所屬勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員，日前用3D打印技術將石墨烯氣凝膠微晶格直接打印出來。這種新型石墨烯氣凝膠將為能量存儲、傳感器、納米電子，以及催化和分選流程帶來巨大好處。相關成果發(fā)表在4月22日出版的《自然·通信》雜志上。3D打印的石墨烯氣凝膠具有高比表面積、優(yōu)良的電導率、質(zhì)量輕、有機械剛性且抗超級壓力等特性。

氣凝膠是一種多孔的超輕合成材料，其中凝膠的液體成分通常被氣體取代，因此也被稱為“液體煙”。此前，在嘗試制造大規(guī)模石墨烯氣凝膠的過程中，會產(chǎn)生一種較大的隨機孔隙結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在分選、流體電池和壓力傳感器等特殊應用中，具有調(diào)整材料的運輸?shù)葯C械屬性的能力。

“石墨烯氣凝膠作為以可控和可擴展方式為特殊應用提供量身定做的結(jié)構(gòu)，還面臨一定的挑戰(zhàn)，而我們現(xiàn)在解決了。”論文合著者、工程師馬庫斯·沃斯雷說，“3D打印允許我們智能化設計氣凝膠的孔洞結(jié)構(gòu)，允許我們對在其中運輸?shù)膫髻|(zhì)過程進行控制，對其本身鋼化等物理性能進行優(yōu)化?！?/p>

據(jù)物理學家組織網(wǎng)4月23日報道，在打印過程中，石墨烯氧化物（GO）油墨均勻且具有高粘度，加載到注射器筒后，通過擠壓經(jīng)過噴嘴最后形成3D結(jié)構(gòu)。另一位論文作者、工程師朱成（音）表示：“適應3D打印技術的氣凝膠，其力學性能和可壓縮性能都是此前工藝無法企及的，這讓復雜的氣凝膠體系結(jié)構(gòu)更有能力適應廣闊的應用。”