Zoals in veel wetenschappelijke tijdschriften is aangekondigd, is grafeen een van de sterkste maar lichtste vormen van koolstof die mensen kunnen genereren. Als we hieraan de mogelijkheid toevoegen om complexe structuren te vervaardigen die worden geboden door technieken zoals 3D-printen, kunnen we samenstellingen verkrijgen die net zo indrukwekkend zijn als degene die zojuist is geregistreerd in het Guinness Book of Records als de lichtste 3D-geprinte structuur ter wereld.
Hiervoor wordt, in plaats van met grafeen als zodanig te werken, een soort aerogel, zeer vergelijkbaar met elke gel die u misschien kent, waarin de component vloeistof is vervangen door gas. Dankzij dit systeem is het, zoals je aan de kop van dit bericht kunt zien, mogelijk geworden om een structuur te ontwerpen die op de bloemblaadjes van een bloem kan worden geplaatst en die qua hardheid tot 10 keer sterker kan zijn dan staal.
Dankzij 3D-printen is het mogelijk geweest om de lichtste grafeenstructuur ter wereld te ontwerpen
Zoals opgemerkt chi zhou, een van de onderzoekers die de leiding heeft gehad over dit onderzoek:
Grafeen is een revolutionair materiaal en het is vrij logisch dat aerogel nog meer zou doen. Onze 3D-geprinte grafeen-aerogel heeft interessante eigenschappen en zorgt ervoor dat het materiaal voor veel meer toepassingen kan worden gebruikt, bijvoorbeeld in de elektronica om batterijen of halfgeleiders te maken.
Om deze structuur te bereiken, gebruikten de onderzoekers een inkjetprinter met twee spuitmonden om grafeen-aerogel te maken. Dankzij deze methode kan druppeltjes van het materiaal 3D printen in een mengsel van grafeenoxide en water op een schaal die op -20 graden Celsius moet staan. Hiermee is het mogelijk om een structuur te maken van grafeenijs en koud water waardoor grafeen zijn vorm behoudt.
Zodra deze structuur is gemaakt, door lyofilisatiewordt het water uit het materiaal gehaald zodat de op dat moment verkregen grafeen-aerogel zijn vorm kan behouden.