Сравнение
Личный кабинет
Корзина

Исследователи применяют 3d-печать для производства графена в промышленных количествах

Графен – революционный материал XXI столетия. Это самый прочный, самый легкий и электропроводящий вариант углеродного соединения, которому сулят главную роль в новой технической революции. Ряд тестов показал, что графен в 100 раз прочнее металла, он же намного лучше проводит тепло и электрический ток. Но есть одно «но»: двумерный кристалл тяжело производить в большом объеме. По крайней мере, так было до недавнего времени.

Исследователи применяют 3d-печать для производства графена в промышленных количествах

Ученые из Тяньцзиньского университета объединили усилия с научными сотрудниками университета Райса (г. Хьюстон), и с помощью объемной печати рабочей группе удалось получить сантиметровые куски графена. Результаты исследования зафиксированы в документе «Трехмерные печатные графеновые пены». Сами специалисты предполагают, что проведенная работа может послужить основой для алгоритма по производству углеродного соединения в промышленных масштабах.

«Наше исследование является первым в своем роде. Нам удалось продемонстрировать, как создать 3-мерную графеновую пену из материалов, которые имеют мало общего с этой модификацией углерода. Этот способ подвергается масштабированию для разработки графеновых пен с контролем размера пор, что может быть применено в различных задачах аддитивного производства», – рассказывает соавтор исследования, химик университета Райса Джеймс Тур.

В 2016 году группа специалистов из лаборатории Тура изготавливала революционный материал с помощью никеля, лазера и сахарной пудры. В этом году исследователи развили свои опыты и тесты, усиливая графеновую пену углеродными нанотрубками. Добытый таким образом кристалл назвали армированным графеном. Сохраняя исходную форму, материал способен выдерживать вес, в 3 000 раз превышающий его собственный. Сложнее всего было создать требуемую объемную форму для графена: для этого пришлось прибегнуть к процессу химического осаждения из газовой фазы при 1 000 ºC с последующим 3-часовым нагревом и охлаждением.

Сейчас лаборатория Тура совместно с двумя другими лабораториями из Тяньцзиньского университета и университета Райса переходят к методам аддитивного производства. Используя все те же никель и сахарную пудру, исследователи адаптировали технологию 3d-печати для создания небольших блоков графеновой пены. Однако теперь процесс можно проводить при комнатной температуре, и никакие формы больше не требуются.

«Этот простой и эффективный метод исключает необходимость как холодной штамповки пресс-форм, так и высокотемпературного химического осаждения из газовой фазы. С помощью 3д-принтера мы должны производить определенный вид графеновой пены, например, армированного, абсорбированного или легированного азотом и серой графена», – делится планами один из авторов проекта Джунвей Ша.

Для расплавления сахара исследователи использовали углекислотный лазер, а никель выступил в роли катализатора, ускоряя процесс образования графена после охлаждения смеси. Чтобы максимизировать производство углеродного соединения, ученые провели целый ряд испытаний, в ходе которых были определены оптимальное время работы и мощность лазера. В результате удалось получить легкий материал с малой плотностью и большими порами, покрывающими 99% его объема.

Соавтор работы, аспирант университета Райса Илун Ли уверен, что объемные графеновые пены, изготовленные по их методу, найдут свое применение там, где требуется быстрое прототипирование и производство углеродных 3d-материалов.

Интересно, что несколькими неделями ранее исследователи из Харбинского политехнического института совместно с Министерством образования Китая предложили способ получения новых материалов для объемной печати путем «вживления» оксида графена в геополимер.

Теги:
Новости
Технологии
Материалы

Последние публикации

09.09.2026
Их кто-нибудь остановит? Обзор Bambu Lab X2D

Немного отойдя от тематики 3Д-печати, вспомним историю Apple: компания, которая производила компьютеры, решила сделать телефон, где пользователю не нужно ни о чём думать - просто купил и пользуешься. Именно так Apple и стала тем, кто диктует моду на рынке носимых устройств.

08.09.2026
Как KOCEL провела полную трансформацию собственных заводов по технологии «3Д+»

Обычно производители оборудования демонстрируют успехи своих клиентов. Однако лучший способ доказать надежность технологии – это внедрить её в собственном производстве. Компания KOCEL, обладая почти 60-летней историей в литейной отрасли, решила стать первым пациентом для своих же инноваций.


07.09.2026
Видеообзор FlashForge Creator 5: Печать без отходов реальна

FlashForge Creator 5 - один из самых неожиданных экспериментов компании в 2026 году. Вместо привычных боксов с материалами (AMS-подобных систем) здесь ставка сделана на четыре сменные печатающие головы, которые принтер меняет прямо во время печати.

04.09.2026
SHINING 3D представляет EinScan Trak – первую в мире беспроводную двухформатную систему трекинга без маркеров

Оперируя более чем 20-летним опытом в создании высокотехнологичных устройств, SHINING 3D представила первую в мире беспроводную двухформатную систему трекинга с полным отказом от использования маркеров.

03.09.2026
Статьи
От запроса на печать до собственного аддитивного цеха:проект 3DVision и “Реверс Инжиниринг”

Наше знакомство с компанией “Реверс Инжиниринг” началось не с контракта на поставку, а с решения конкретной производственной задачи, связанной с услугами промышленной 3Д печати. Постепенно совместная работа переросла в технологическое партнёрство, а затем и в запуск полноценного участка аддитивного производства. Как же команда пришла к решению инвестировать в собственное производство и что представляет собой их цех сегодня?


31.08.2026
Краткое руководство по 3Д печати из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — один из самых востребованных материалов в современной промышленности. Высокий спрос обусловлен уникальным балансом физико‑механических свойств для ряда отраслей и доступной стоимости изготовления. Благодаря этим преимуществам нержавеющая сталь стала перспективным материалом и для 3Д печати.

Будьте в курсе

Подпишитесь на последние обновления и узнавайте о новинках и специальных предложениях первыми
Нажимая кнопку «Подписаться», вы подтверждаете согласие на обработку персональных данных.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с использованием cookies и политикой конфиденциальности.