محققان با استفاده از روش چاپ سه بعدی موفق به تولید آئروژلی شدند که برای تولید ادوات ذخیره‌سازی انرژی مناسب است. برای ساخت این آئروژل از جوهر گرافنی استفاده شده است.
تولید آئروژل گرافنی برای ذخیره‌سازی انرژی
محققان آزمایشگاه ملی لورنس موفق به ساخت میکروشبکه‌هایی از جنس گرافن شدند. این ساختارها با استفاده از روش چاپ سه بعدی موسوم به نگارش مستقیم با جوهر ایجاد شدند.
آئروژل گرافنی سه بعدی دارای مساحت سطحی بالای بوده و از هدایت الکتریکی بالایی برخوردار است. این ترکیب بسیار سبک، استحکام مکانیکی بالایی نیز دارد. علاوه براین، میکروشبکه آئروژل گرافنی نسبت نمونه گرافن توده‌ای خواص بهتری دارد.
آئروژل‌ها مواد متخلخل سنتزی بسیار سبکی هستند که از ژل به دست می‌آیند. بخش سیال این ژل جای خود را به مولکول‌های گاز می‌دهد که دود سیال می‌گویند. پیش از این تلاش‌های زیادی برای تولید آئروژل‌های گرافنی توده‌ای انجام شده بود که همه آن‌ها به تولید ساختارهای متخلخل با حفره‌های بزرگ و تصادفی منجر شده بودند.
ورسلی از محققان این پروژه می‌گوید: «ساخت آئروژل‌های گرافنی با ساختارهای میکرومقیاس می‌تواند کاربردهای ویژه‌ای داشته باشد. هر چند ساخت این نوع مواد، چالش‌هایی دارد که ما بر آن‌ها پیروز شدیم. چاپ سه بعدی ما را قادر می‌سازد تا به شکلی هوشمند ساختارهای متخلخل تولید کنیم. این روش اجازه کنترل روی انتقال جرم را داده و در نتیجه می‌توان خواص فیزیکی نظیر سفتی آئروژل را کنترل کرد. بنابراین با این روش می‌توان آئروژل‌هایی برای مصارف ویژه تولید کرد.
در این پروژه، جوهر اکسید گرافن با ترکیب سوسپانسیون اکسید گرافن آبی با پرکننده سیلیکا تولید شده و به شکل همگن در می‌آید. این جوهر با استفاده از سرنگ به صورت ساختارهای سه بعدی الگودهی می‌شود.
چانگ ژو از محققان این پروژه می‌گوید: «با استفاده از روش چاپ سه بعدی برای تولید آئروژل، می‌توان ساختار سه بعدی آئروژلی پیچیده ایجاد کرد و از آن برای مصارف خاص استفاده نمود.»
نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
