Инновационный тип аэрогелей создан методом 3D-печати

Новый тип графенового аэрогеля обеспечит лучшее хранение энергии, усовершенствованные датчики, наноэлектронику, катализ и сортировку.

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Ливмо получили микрорешетки из аэрогеля графена с инженерной архитектурой с помощью технологии трехмерной печати, известной как прямая запись чернилами. Исследование опубликовано в издании Nature Communications.

Графеновые аэрогели, полученные методом трехмерной печати, обладают большой площадью поверхности, превосходной электропроводимостью, легким весом, механической прочностью и суперсжимаемостью (до 90% деформации сжатия). Кроме того, микрорешетки графенового аэрогеля демонстрируют улучшение на порядок величины по сравнению с другими объемными графеновыми материалами и значительно лучший перенос массы.

Аэрогель — это синтетический пористый материал, полученный из геля, в котором жидкий компонент геля замещается газом. Часто аэрогель называют жидким дымом.

Прежние попытки создания объемного графенового аэрогеля привели к получению структуры с произвольной пористостью, без возможности настройки транспортных и других механических свойств материала для специфического применения, такого как сортировка, проточные аккумуляторы и датчики давления.

«Создание графеновых аэрогелей с определенной микроархитектурой для специфического применения с помощью контролируемого и масштабируемого метода сборки остается существенной проблемой, которую мы можем решить», сообщил инженер Маркус Уорсли, соавтор статьи. „Трехмерная печать позволяет разумно проектировать пористую структуру аэрогеля, обеспечивая управление переносом массы и оптимизацию физических свойств, таких как жесткость. Это продвижение позволит использовать аэрогели новым и креативным способом“.