На 3D-принтере научились печатать графеновыми чернилами

Получить двумерные материалы не так сложно, как создать на их основе многослойные структуры. Новая технология позволяет печатать графеном на 3D-принтере

Двумерные материалы, такие как графен, обычно создают, отделяя слои материала толщиной в один атом от объемного материала, такого как графит. Но получить графен — это полдела. Для создания применимых на практике материалов и устройств необходимо совместить графен с другими материалами. Но нанести его на поверхность другого вещества очень непросто.

В новой работе, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials, ученые представили новый метод создания сложных многослойных структур на основе графена. Исследователи разработали метод 3D-печати чернилами с графеновыми хлопьями. Опыты авторов показали, что такие «хлопья» графена могут успешно заменить однослойный графен в процессе синтеза двумерных полупроводников.

Используя квантово-механическое моделирование, исследователи смогли точно показать, как через 2D-слои материала движутся электроны. Это позволило понять, какими свойствами может обладать конечная многослойная структура на основе графена. Оказалось, что полученные с помощью такой 3D-печати материалы обладают фотоэлектрическими свойствами, то есть способны преобразовывать энергию света в электричество.

Теперь ученые планируют научиться контролировать осаждение хлопьев графена. Для этого авторы хотят использовать полимеры и попробовать изменить размер хлопьев в чернилах. Также в планах ученых — создать компьютерные модели, которые позволят описывать свойства многослойных материалов, созданных с помощью такой 3D-печати.