Инженеры из университетов Нью-Йорка и Канзаса, а также Технологического института Харбина нашли способ относительно простого получения трехмерного графена. Их метод заключается в использовании трехмерной печати и воздействии низких температур. Это важный шаг в сторону коммерциализации графена в электронике, медицине и других отраслях.
Графен, открытый в 2004 году, в миллион раз тоньше человеческого волоса, в 300 раз прочнее стали и лучший из известных проводников тепла и электричества. Но этот материал с трудом подвергается изменениям из-за своей двухмерной структуры.
Ученые неоднократно пытались решить эту проблему. Например, замораживали суспензию оксида графена в формах или применяли 3D-печать. У каждого из этих подходов есть свои плюсы и минусы.
Команда ученых из США и Китая соединила два этих основных метода в один и создала трехмерную решетку из оксида графена с помощью 3D-печати и замороженной воды.
«Созданные нами структуры показывают, что возможно контролировать его состояние в трехмерной форме», — сказал доцент Университета штата Нью-Йорк в Баффало Чи Чжоу.
Ученые в процессе эксперимента смешали оксид графена с водой. Затем они напечатали решетку на поверхности при температуре −25 градусов Цельсия. Таким образом, получился графеновый сэндвич, зажатый между двумя слоями льда.
После окончания процедуры решетка окунается в жидкий азот, чтобы создать еще более крепкие водородные связи. После чего она кладется в морозильную камеру, где лед превращается в газ. В результате трехмерная структура графена сохраняет форму даже при комнатной температуре.