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

28.07.2026
Новости
«Вектор точности»: как технологии 3Д сканирования объединяют промышленность и медицину

16 июля 2026 года в «Технополисе Политех» состоялся форум-выставка «Вектор точности», объединивший представителей промышленных предприятий, медицинских организаций, научного сообщества, технологических компаний и органов государственной власти.

22.07.2026
Новости
3DVision на «3Д-Тех 2026»: как мы показали всю силу аддитивных технологий

С 16 по 19 июня 2026 года в Москве, в МВЦ «Крокус Экспо», прошла главная выставка года для специалистов аддитивной отрасли - «3Д-Тех 2026» (ранее известная как «Росмолд / 3D-tech»).


22.07.2026
Статьи
Как использовать 3д печать в производстве ламелей для шин?

В этой статье мы детально разберём, как совместный проект EPlus3D и Hankook Precision Works перевёл производство шинных ламелей на новый уровень. 


20.07.2026
Статьи
Обзор Anycubic Photon P1

Здравствуйте! В запоздалой статье рассмотрим новинку — Anycubic Photon P1. Это недорогой LCD принтер со средними размерами и большими возможностями. Настолько большими, что он может печатать двумя разными материалами одновременно.

17.07.2026
Статьи
Управление энергией на микроуровне: новая технология в системах металлической 3Д печати Eplus3D

При лазерной 3Д печати металлом ключевым фактором качества остаётся точное управление энергией лазера. Если лазер передаёт порошку слишком много или слишком мало тепла, это влияет на плотность, прочность и геометрию готовой детали. Именно поэтому контроль распределения энергии – одна из главных инженерных задач в промышленной аддитивной печати.

10.07.2026
Новости
Персонализация медицины с металлической 3Д печатью Eplus3D

Технологии печати металлами помогают персонализировать подход к лечению. Традиционные методы, такие как фрезерование или литье, зачастую не справляются со сложной геометрией медицинских изделий или требуют дорогостоящей оснастки, что удорожает процесс и затягивает сроки.

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.