明“打”秋毫 新3D打印技术连含复杂结构的石墨烯材料都不放过

此前，研究人员只能将石墨烯打印为2D片状或基本结构。近日，据《材料地平线》（ Materials Horizons）杂志报道，美国弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech College）和劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）的研究人员合作开发的项目，使石墨烯的超高分辨率3D打印成为了现实。采用这种新技术，理论上可3D打印任何形状、任何尺寸的石墨烯材料。

石墨烯具有强度高（强度最高的材料之一）、导热性和导电性好等优点。3D打印石墨烯材料的技术可在诸多领域引发高度关注，如电池、航空、传感器和催化剂等。石墨烯气凝胶虽然具有一定的三维结构，性能优于石墨，但其性能仍无法达到某些行业的需求。

以往，研究人员只能通过挤压工艺打印石墨烯，但这种技术只能制造出堆叠于自身表面的简单结构。

3D打印石墨烯的研究始于3年前，论文第一作者瑞安·亨斯莱（Ryan Hensleigh）一直跟随郑开展这方面的研究。为了利用石墨烯创造出复杂的结构，亨斯莱从氧化石墨烯（石墨烯的前体）出发，通过交联氧化石墨烯薄片制得多孔水凝胶。然后通过超声破坏水凝胶，接着加入光敏丙烯酸酯聚合物，再使用微立体光刻技术创造出理想的立体结构。最后，亨斯莱对3D石墨烯材料进行煅烧，除去聚合物并将结构融合在一起。