3D打印中使用了各种材料 这些天来，凯夫拉尔和玻璃纤维增强尼龙。 等等。 但是虽然这是真的 材料的强度很重要，物体的内部结构也很重要 3D打印。 最近，来自 麻省理工学院开发了最坚固但最轻的材料之一 通过压缩和熔化石墨烯颗粒。
迄今为止，研究人员一直难以将石墨烯的二维力转换为三维结构。 但 新设计 来自麻省理工学院 石墨烯的构型类似于 海绵的强度可以比钢强十倍，密度仅为百分之五。
麻省理工学院研究小组的发现最近发表在《科学进展》杂志上。 这篇文章是由McAfee工程学教授，麻省理工学院土木与环境工程系（CEE）负责人Markus Buehler合着的； 中东欧研究院研究员赵琴； 研究生Gang Seob Jung； 还有闵正康（Min Jeong Kang Meng），2016年级。
在石墨烯结构的几何中是关键
据麻省理工学院称，他们的发现表明“新3D形状的关键方面 与不寻常的几何形状有关 与材料本身相比，表明如果我们使用相似的几何特征，则可以从多种材料中获得相似的特性。 »
团队制作了一个 类似于珊瑚和被称为硅藻的微观生物的稳定而坚固的结构，利用热量和压力的组合来压缩小片石墨烯。 所得到的形状具有与它们的体积成比例的巨大表面积，并且异常坚固。 它们看起来像Nerf球-它们是圆形物体，但充满孔洞。 这些复杂的形状被称为陀螺。，Buehler表示，使用传统制造方法创建它们“可能是不可能的”。 为了进行实验室测试，研究小组使用了3D打印的回旋模型，放大了其自然尺寸的数千倍。
该团队使用其理论模型对3D模型进行了各种机械拉伸和压缩测试，以模拟负载下的机械响应。 在我们的一个样本中，他们获得了 钢材密度的5％，是所述材料强度的10倍«。
由弯曲表面变形形成的3D石墨烯材料会像纸一样反应。 纸张很容易起皱，因为它的宽度和长度都不牢固。 但是，当将纸卷成管时，沿管长度的力会大得多。 处理后的石墨烯薄片的几何排列具有相似的构型。
可能的应用
在可能的应用中，最引人注目的是 可以使用其他材料发现的几何特征，例如聚合物或金属，以 以较低的生产成本获得类似的强度优势。 还有可能使用聚合物或金属颗粒作为模板，在热处理和加压处理之前使用化学蒸气储存器将其覆盖在石墨烯上。 随后，可以去除聚合物或金属，以使3D石墨烯保持螺旋状。 在建造大型结构时可以使用这种多孔的几何形状，就像一座桥。 由于封闭的空域，它甚至可以为桥梁提供良好的绝缘。