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

27.05.2026
Новости
Как сегодня печатают металл: узнайте на E-коде
25 июня в Санкт-Петербурге пройдёт промышленный форум «Е-код металлической печати» участники которого узнают, как именно металлическая 3Д печать встраивается в реальные технологические цепочки.
27.05.2026
Статьи
3DMakerPro представляет новый портативный 3Д сканер FOX
FOX поставляется в связке с фирменным программным обеспечением JMStudio, формируя единую экосистему, уже проверенную десятками тысяч пользователей. Решение ориентировано на дизайнеров, мастеров, создающих свой уникальный продукт и тех, кто только начинает свой путь в 3Д сканировании.
25.05.2026
Статьи
Обзор 3Д принтера HeyGears Reflex 2 Pro

Здравствуйте! Сегодня на обзоре — Heygears Reflex 2 Pro, новейший LCD‑принтер с впечатляющими возможностями. Мы разберём его ключевые технологии, протестируем в деле и покажем вам.


19.05.2026
Новости
3DVision участвует в выставке Металлургия.Литмаш!

Приглашаем вас посетить стенд команды 3DVision на Международной специализированной выставке «Металлургия. Литмаш», которая пройдёт с 26 по 28 мая 2026 года в выставочном комплексе «Тимирязев Центр» в Москве.


19.05.2026
Статьи
Flashforge WJ51C: Первый в мире компактный настольный восковой 3Д принтер
Компания Flashforge представила инновационное решение, которое переосмысливает границы настольной аддитивной печати – Flashforge WJ51C. Изначально разработанный для ювелирного производства, 3Д принтер успешно адаптируется под задачи смежных отраслей. WJ51C станет надежным инструментом в техпроцессе на предприятиях, где приоритетом выступают компактность, оптимизация рабочего пространства и высокая детализация образцов для литья по выплавляемым моделям без необходимости в большой высоте построения.
17.05.2026
Статьи
Теплообменники будущего: опыт TEMISTh и Eplus3D

Энергетическая отрасль переживает период глубокой трансформации. С одной стороны, мир движется к углеродной нейтральности, с другой - требуется гарантия надежного энергоснабжения. 


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.