| الجرافين هو مادة ثنائية الأبعاد ذات خصائص فريدة ، ولكن للاستفادة الكاملة منها ، يجب إعادة إنتاجها في 3D. والخبر السار هو أن الباحثين في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا قد أظهروا حل مطور ثلاثي الأبعاد من الجرافين الذي تم تطويره حديثًا مع دقة أعلى بكثير من ذي قبل. عادة ، يحتاج الجرافين إلى أن يكون في شكل "طبقة مفردة من ذرة الكربون" ، على الرغم من أنه يطبق في بعض الحالات ، إلا أنه لا يزال بعيدًا عن الاستثمار الفعلي.  تتيح التكنولوجيا الجديدة إمكانية طباعة صور جرافين aerogels ثلاثية الأبعاد إلى أشكال أكبر ببساطة كومة المواد، الأمر الذي قد يقلل من قوة وفريدة من نوعها الكهربائية والكيميائية والخصائص البصرية، لأن الجرافيت العادي هو ليس الاختلاف الكثير. ومع ذلك، "الجرافين ايروجيل" شكل يسهل اختراقها، وتمكن مع فجوة الهواء ل2D الجرافين شغلها. أساليب أخرى تنطوي على استخدام الجرافين ليزر مزورة في شكل 3D، وضغطها إلى مثل المرجان الهياكل التي يسهل اختراقها، الرغاوي 3D الطباعة، أو تدعمها الأنابيب النانوية الكربونية.  الجرافين ايروجيل خفيفة للغاية، حتى على خيوط الفراولة إلى فشل. المشكلة مع aerogels الجرافين هو أن طريقة تشكيلها في الشكل المطلوب ليست بسيطة على الإطلاق ، ففي الماضي ، يمكن أن يتم بثها إلى خيوط رقيقة مثل 100 ميكرون ، ولكن من الصعب تحقيق اختراقات أخرى. . البحث الجديد في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا هو تحسين هذا ، وقال مؤلف الورقة ، تشنغ شياو يو ،: "باستخدام هذه التقنية ، يمكنك إنشاء هياكل محدودة للغاية. ولكن نظرًا لعدم وجود دعم ، فإن الدقة محدودة جدًا ولا يمكنك الحصول على المزيد من عوامل الشكل الحر".  مسح صورة مجهرية الكترونية لجرافين جديد مطبوع ثلاثي الأبعاد (بدقة 10 ميكرون) ما يفعلونه هو تصميم هذه الطبقات الجرافين في أي شكل عالي الدقة الذي تريده. ولتحقيق هذه الغاية ، أعد الباحثون هيدروجيل من أكسيد الجرافين وأضفت صفيحتين متصالبتين ، ثم تم فصلهما عن طريق الموجات فوق الصوتية ودمجهما مع بوليمر أكريلات حساس للضوء. بعد ذلك ، يمكن للفريق استخدام التصوير بالميكروسكوليت المجهرية - وهو شكل دقيق للغاية للطباعة ثلاثية الأبعاد التي تبني هياكل على المقياس - مما يؤدي إلى إنشاء سلاسل طويلة من البوليمر مع أكسيد الجرافين بالداخل.  استمر في التكبير حتى مستوى 1 ميكرون وأخيراً ، وضع الباحثون الخليط في فرن - يحرقوا البوليمر ويتركوا الجرينين. وقال الفريق إن هذه التقنية يمكن استخدامها في صنع أي شكل ثلاثي الأبعاد من الجرافين الذي تريده ، كما أن دقة هذا الجراب تصل إلى 10 ميكرون ، وهو مقدار أعلى من ذي قبل. وقد نشرت تفاصيل الدراسة في مجلة آفاق المواد التي نشرت مؤخرا. العنوان الأصلي هو: التصنيع الإضافي لهيكل الجرافين المركب المعقدة |
