撒羅滿：能否利用石墨烯進行3D打?。?/h3>

前段時間，中國“少年天才”曹原的研究，將石墨烯的應用領域推向新的高度，而現(xiàn)在3D打印行業(yè)也在思考：能否將石墨烯擴展到3D打印行業(yè)領域，這或許是件具有革命性、創(chuàng)新性的影響，但目前前提是，科學家是否在石墨烯3D打印方面取得了成功？我們嘗試著回答這個問題。

可否能利用石墨烯進行3D打印？

      首先，石墨烯的材質(zhì)是純碳，它就像煤和石墨一樣。那么，它有什么特別的能讓我們看到可能性呢？石墨烯以單層碳原子的形式存在于蜂窩狀結構中。這種聯(lián)系非常強烈，但很輕。事實上，科學家說石墨烯比鉆石強10倍，比鋼強100倍。

除了令人印象深刻的強度和輕，石墨烯是導電的。這意味著石墨烯在我們所有的電子產(chǎn)品中都有取代硅的極大潛力。當然，專家們也注意到了石墨烯在柔性顯示器生產(chǎn)中的巨大潛力，因為它既柔軟又透明，而且導電。但是，由于原子鍵只在橫向存在，所以它只能存在于二維中。一旦多層石墨烯相互疊加，就會得到性能相對較差的石墨。這意味著3D打印純石墨烯是不可能的。只有當石墨烯與粘合劑混合時，才有可能形成3D結構。將石墨烯進行FDM 3D打印？來自倫敦帝國理工學院材料系的研究小組設計了一種解決方案，能夠用石墨烯-聚合物復合材料制造3D物體。

他們的方案基于FDM 3D打印，并使用由聚合物和石墨烯片組成的特殊長絲。石墨烯賦予了石墨烯薄片驚人的特性，而聚合物使這些薄片能夠粘合以形成一個3D物體。他們的研究發(fā)現(xiàn)，最后一部分要想充分發(fā)揮石墨烯的作用，3D打印對象必須在打印后暴露在高溫下。這個“設置”成就了最終物體。到目前為止，他們已經(jīng)取得了成功，但由于這是一個相當新的項目，這項技術仍然無法打印非常精確或大型的物體。但不管怎么說，這對石墨烯3D打印研究方面向前邁出的一大步。目前，由于石墨烯是一種非常昂貴且獨特的材料，研究人員很難想出如何實現(xiàn)石墨烯的3D打印。石墨烯不僅對3D打印具有很大的挑戰(zhàn)性，而且價格昂貴又難以生產(chǎn)。關于石墨烯的炒作始于2004年的一個石墨和磁帶實驗。從那時起，許多科學家和工程師認識到石墨烯的非凡特性，聲稱它確實可以給不同的行業(yè)帶來革命。

    目前，為了使石墨烯能將革命帶入各種工業(yè)，必須能夠大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯，這樣才能應用到各個產(chǎn)業(yè)當中，然而，當前的問題是我們?nèi)匀粺o法大規(guī)模地進行石墨烯3D打印。目前所有的發(fā)展都只是針對微小的結構。綜上所述，我們還處于石墨烯3D打印的早期階段。到目前為止，取得的進展似乎很有希望，但在石墨烯開始進入我們將每天與之互動的所有事物之前，還有很長的路要走。

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發(fā)布時間：2019-07-18

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