科学家使用激光来3D打印石墨烯泡沫

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莱斯大学和中国天津大学的研究人员使用3D激光打印来制作厘米大小的石墨烯物体。该团队已经展示了使用非石墨烯原材料制造石墨烯泡沫的方法,据报道,这种方法可以扩展到具有孔径控制的增材制造应用。该过程在室温下进行,无需模具。相当不寻常的原料是糖粉和镍粉。

Rice U team 3D使用激光图像打印石墨烯

3D激光打印机的工作方式与更熟悉的基于挤出的3D打印机的工作方式不同,3D打印机通过在针对二维图案进行描绘时挤压熔化的塑料来创建对象。在3D激光烧结中,激光照射到平坦的粉末床上。只要激光接触粉末,它就会将粉末熔化或烧结成固体形式。激光器逐行扫描或前后移动,以创建较大物体的单个二维切片。然后在该层的顶部铺设新的粉末层并重复该过程以从连续的二维层构建三维物体。

新的Rice工艺使用市售的CO 2激光器。当该激光指向糖和镍粉末时,糖被熔化并且镍充当催化剂。在激光器移动到下一个位置融化糖后,混合物冷却后形成石墨烯,该团队进行了一项研究,以找到最佳的时间和激光功率,以最大限度地提高石墨烯的产量。

该工艺产生的泡沫是低密度,3D形式的石墨烯,具有大孔,占其体积的99%以上。

“这种简单有效的方法不再需要冷压模具和高温CVD治疗,”联合主要作者Junwei Sha说,他是Tour实验室的前学生,现在是天津的博士后研究员。“我们还应该能够利用这一工艺生产特定类型的石墨烯泡沫,如3D打印的钢筋石墨烯以及氮和硫掺杂的石墨烯泡沫,通过改变前体粉末。”


(文章源于graphene-info网,由石墨烯材料网 www.91shimoxi.com 翻译编辑整理)




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