3D石墨烯

石墨烯是在六角形晶格中組織的一層碳原子。當將石墨烯片整齊地堆疊在彼此的頂部並形成三維形狀時，它變成石墨，通常稱為鉛筆中的鉛。

因為石墨隻是堆積的石墨烯，所以它具有相當差的機械性能。但是，如果石墨烯片用充氣的孔分離，則三維結構可以保持其特性。這種多孔石墨烯結構稱為石墨烯氣瓶。

3D打印的石墨烯對象

利用石墨烯的特殊電子，機械和熱性能用於實際設備需要製造技術，以直接在微觀和宏觀尺度上直接操縱石墨烯。基於石墨烯的設備的成功實現總是需要在千分尺和納米尺度上精確地模式。

找到理想的技術來實現所需的石墨烯構圖仍然是一個重大挑戰。看來3D打印技術是通往三維石墨烯結構的有吸引力的製造途徑。3D打印用石墨烯導致對象解鎖理論上創建石墨烯大小或形狀的能力。

在草莓開花上的3D打印石墨烯八位肌桁架氣凝膠。（圖片：弗吉尼亞理工學院）

3D打印的石墨烯對象在某些行業中高度令人垂涎，包括電池，航空航天，分離，熱管理，傳感器和催化。

有不同的方法可以構建3D石墨烯整體，例如凍結鑄造或乳液模板等。但是它們僅限於構建簡單形狀，例如圓柱或立方體。

一個最近開發的處理3D-Print石墨烯允許設計由互連石墨烯片組成的三維拓撲。這種設計和製造自由導致優化強度，電導率，質量傳輸，強度和重量密度，而石墨烯氣凝膠無法實現。

電池和超級電容器的性能取決於它們可以存儲能量的密度以及充電和放電的速度。在我們的文章中閱讀更多石墨烯納米技術。

這些函數在這些能源係統中使用的納米結構電極在很大程度上取決於。

多孔碳納米材料被廣泛用作商用鋰離子電池中超級電容器和電極的電極。多孔碳，例如活性炭，微孔碳和介孔碳，通常具有很高的表麵積和可調的多孔結構，但電導率較差。

相反，石墨烯具有高電導率，但表麵積有限。

通過製造3D多孔石墨烯框架可以建造導電支架，以容納硫離子儲存的硫。

研究人員證明了3D可打印石墨烯油墨與其他導電材料一樣，可能會影響細胞行為，尤其是與神經源性幹細胞係有關的細胞行為。例如，它們顯示了3D打印的石墨烯墨水支架能夠誘導成年間充質幹細胞的神經源分化的能力，而無需任何其他神經源性生長因子或外部刺激。

這些結果表明，3D打印石墨烯油墨的獨特物理，電氣和生物學特性可以打開解決各種醫學問題的大門，需要重新生成受損，退化或其他非功能性的電動組織，例如神經，骨骼，骨骼，或骨骼和心肌。