高功能化石墨烯3D 打印材料誕生

近日，浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用甘油分子對氧化石墨烯的溶劑化作用，設(shè)計(jì)了氧化石墨烯/甘油3D 打印墨水。 該項(xiàng)研究開拓了新型三維石墨烯框架材料的范疇，為石墨烯材料在儲能、復(fù)合材料和催化等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

溶劑化石墨烯基材料是石墨烯宏觀組裝體制備領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。 利用氧化石墨烯水系分散液的液晶行為和膠體性質(zhì)，科學(xué)家們此前已發(fā)展出了一系列以氧化石墨烯為前驅(qū)體制備石墨烯纖維、膜和氣凝膠等宏觀組裝體的路線。 然而，這些路線在適配3D 打印技術(shù)時(shí)，出現(xiàn)了新挑戰(zhàn)。 3D打印技術(shù)對打印墨水有高黏度、高模量和快速剪切變稀等嚴(yán)苛的流變要求，傳統(tǒng)的氧化石墨烯分散液難以達(dá)到。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了高濃度均相的氧化石墨烯/甘油分散液作為3D 打印墨水，探索了氧化石墨烯濃度對于分散液流變行為的影響。 他們利用墨水直寫技術(shù)，制備石墨烯微晶格材料。 得到的石墨烯微晶格材料表現(xiàn)出高密度、高強(qiáng)度、高可壓縮性和高導(dǎo)電性的特質(zhì)，具有良好的應(yīng)用前景。