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布朗大学研发出比钢更坚硬的智能3D打印材料
作者:管理员    发布于:2018-11-30 09:10:19    文字:【】【】【
摘要:最近布朗大学研发出一种比钢更坚硬的智能材料——新型石墨烯海藻复合3D打印材料。我们知道石墨烯是一种非常有利用价值的物质,引来全世界的科学家竞相研究。尽管石墨烯的生产复杂而昂贵,但有了3D打印的帮助,这一切就轻松了很多。
最近布朗大学研发出一种比钢更坚硬的智能材料——新型石墨烯海藻复合3D打印材料。我们知道石墨烯是一种非常有利用价值的物质,引来全世界的科学家竞相研究。尽管石墨烯的生产复杂而昂贵,但有了3D打印的帮助,这一切就轻松了很多。
 
    实际上这是通过添加片状氧化石墨烯来实现的,它成功地解决了水凝胶的脆性问题。研究发现,添加纳米级片状氧化石墨烯可以使材料在不同的化学变化中变硬或变软,实时对外界作出反应。

  

     海藻中有一种物质叫做海藻酸盐,它能形成排斥油的混合物,一旦经过立体光刻,就会变得比钢更硬。“海藻酸盐水凝胶非常脆弱,在低盐溶液中往往会分崩离析,”布朗工程学院的博士生托马斯·瓦伦丁表示。“加入氧化石墨烯纳米片可以使结构更加坚固。”
 
    硬度有利于悬垂结构的打印,但是脆性却增加了加工的难度。此外,尽管刚度增加,藻酸盐氧化石墨烯依然保持着对外部刺激的反应能力,就像海藻酸盐本身一样。研究人员表示,用去离子的化学物质浸泡材料时,混合物会膨胀变软,而使用离子盐可以让材料恢复刚度。
 
    实验表明,通过改变材料的外部离子环境,可以将材料的刚度大幅提升。同时这种材料还可以用于4D打印,因为它可以对各种刺激做出反应,相应地改变刚度,适应需求。