Der 3D-Druck führte das Supermaterial "Graphen" ein.

Graphen hat eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit. Seit seiner ersten erfolgreichen Herstellung im Jahr 2004 wurde es von der wissenschaftlichen und technologischen Gemeinschaft als subversives neues Material bevorzugt. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften glauben viele Menschen, dass das 21. Jahrhundert zur "Graphen-Ära" werden wird.

Der Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Forscher des Instituts für Metalle der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Cheng Huiming, glaubt, dass Graphen eine hohe Leitfähigkeit und eine sehr stabile chemische Struktur aufweist. Es ist ein ideales Elektrodenmaterial für mobile Batterien und Stromquellen. Es kann weiter mit elektronischen Komponenten und elektronischen Geräten kombiniert werden, um die Energiespeicherrate anderer Energiespeichergeräte zu erhöhen.

Ein weiteres Wunder von Graphen ist, dass es "Nullosmose" ist - alle Gase und Flüssigkeiten können nicht durchdrungen werden. Es hat die Fähigkeit, "die Nadel einzuführen und das Wasser zu gießen". Beispielsweise kann eine Beschichtung des Rumpfes mit Graphen, Schwermetallionen in Meerwasser usw. diesen Film nicht durchdringen, um den Rumpf zu korrodieren.

Es gibt mehr zur Überraschung. Graphen ist stark adsorptiv und Wissenschaftler untersuchen seine Verwendung als Filtrationsgerät für die Entsalzung und Abwasserbehandlung. Es ist fast vollständig transparent und hat eine sehr gute Lichtdurchlässigkeit und eignet sich als Rohstoff für transparente elektronische Produkte.

Wenn Graphen auf 3D-Druck trifft

Obwohl die meisten Desktop-3D-Drucker derzeit auf Kunststoffdrähte beschränkt sind, glauben viele Fertigungsexperten, dass das kreative Potenzial der 3D-Drucktechnologie in einem breiteren Spektrum anderer Materialien und Anwendungsmerkmale liegt, beispielsweise in Graphenmaterialien, die wir gerade diskutieren.

Am 9. Februar 2016 gaben Wissenschaftler des LawrenceLivermore National Laboratory (LLNL) und der University of California in Santa Cruz bekannt, dass sie erstmals ultraleichtes Graphengel 3D zum Drucken von Superkondensatoren verwenden. Dies eröffnet Produktdesignern die Möglichkeit, effiziente Energiespeichersysteme für Smartphones, tragbare Geräte, implantierbare Geräte, Elektroautos und drahtlose Sensoren freier und ohne Designbeschränkungen einzusetzen.

Es versteht sich, dass das Forschungsteam von LLNL ein 3D-Druckverfahren namens direktes Tintenschreiben (direktes Tintenschreiben) und das laboreigene Design von Graphenoxid-Verbundtinte zum Drucken von Mikrostrukturen verwendete, um Superkondensatoren zu erzeugen, die Energie speichern können. Es ist 10 bis 100 Mal dünner als die ähnliche Kapazität, die derzeit unter Verwendung von Elektroden hergestellt wird.

Dieser Graphen- "Draht" kann Mikrostrukturen drucken, indem das erste 3D herausgedrückt wird. Sobald das Graphenobjekt in eine bestimmte Struktur gedruckt wurde, muss das Graphenobjekt erwärmt werden, um sicherzustellen, dass es alle Eigenschaften von Graphen aufweist. Danach können diese 3D-Druckobjekte für verschiedene Prozesse verwendet werden und behalten ihre Grapheneigenschaften bei.

Am 28. Januar 2016 wurden die Ergebnisse in der Zeitschrift NanoLetters veröffentlicht. Diese Technologie durchbricht die Grenzen der 2D-Fertigung und verwendet sie, um eine Vielzahl komplexer 3D-Strukturen zu erstellen. Diese Technologie ermöglicht es uns, einen kleinen Platz im Smartphone für das Energiespeichersystem zu lassen. Der Superkondensator lädt sich sehr schnell auf und benötigt theoretisch nur wenige Minuten oder Sekunden, um die vollständige Ladung abzuschließen.

Ein weiteres bemerkenswertes Ereignis über die Kombination von 3D-Drucktechnologie und Graphen ist, dass das bekannte 3D-Druckmaterialunternehmen Graphen3DLab am 23. November 2015 über seine E-Commerce-Website die Einführung eines neuen 3D-Druckmaterials GraphenFlex Foam nach außen angekündigt hat (Graphen-Weichschaum).

GrapheneFlexFoam ist ein mehrschichtiger unabhängiger flexibler Graphenschaum, der leitfähige elastische Verbundwerkstoffe mit ultraleichten Graphenschäumen kombiniert. Dieser Schaum ist tatsächlich eine hochleitfähige dreidimensionale chemische Gasphasenabscheidung (CVD), die sich mit Verbundwerkstoffen verbindet und somit mehrere hervorragende Eigenschaften von Graphen besitzt. Als weicher Schaum hat das Material eine leichte, rekonfigurierbare, poröse Struktur und ist einfach zu verwenden und zu handhaben.

GrapheneFlexFoam ist ein hochwertiges Grundmaterial für die Elektrodenherstellung von Ionenbatterien. Es eignet sich sehr gut zum Tragen elektronischer Produkte, da elektronische Geräte, Sensoren und Drähte dieses flexible tragbare Material dringend benötigen.

Die Zukunft ist gut, "ENE" sieht unendlich aus

Als hochtechnisches Kohlenstoffmaterial kann Graphen eine Revolution in Touchscreens, Halbleitern, Photovoltaik, lithiumbatterien, optischen Geräten, Luftfahrt, Militärtechnik, LEDs, Lasern und anderen Bereichen bringen. Graphen ist jedoch aufgrund der hohen Preise noch nicht industrialisiert. Einige Analysten glauben, dass Graphen nach seiner Industrialisierung mindestens mehr als eine Billion produziert. Wenn Forschung, Entwicklung und Anwendung gut laufen, müssen wir dieses Material möglicherweise bald ständig verwenden.

Derzeit ist die Graphenindustrie in das nationale strategische Layout einbezogen. "Made in China 2025" wählte 10 wichtige Vorteile und strategische Branchen aus, um wichtige Durchbrüche zu erzielen. Im ersten Schlüsselbereich der Technologie-Roadmap wurden Graphenmaterialien zu einem der vier Hauptbereiche von Grenzmaterialien. Darüber hinaus sind die neuen Energiefahrzeuge des "13. Fünfjahresplans" Schlüsselprojekte, und Graphen und andere neue Materialien werden ebenfalls als Schlüsselentwicklungsbereiche aufgeführt.

Die Industrie glaubt, dass Menschen mit Graphen Energielösungen der nächsten Generation wie Solarzellen oder Handybatterien entwickeln können, die innerhalb von Minuten vollständig aufgeladen werden können. Einige spekulieren sogar, dass die neuen 3D-Druck-Ultrakondensatoren in Zukunft verwendet werden könnten, um einzigartige elektronische Produkte herzustellen, die derzeit schwer herzustellen oder auf andere Weise nicht zu implementieren sind, wie beispielsweise vollständig angepasste Smartphones oder Faltgeräte. Seine Leistung wird auch ein beispielloses Niveau erreichen.

Graphen hat nicht nur in Energiespeichersystemen einzigartige Vorteile beim Nachweis von Lebensmittelgiften, Umweltverschmutzung, spezifischen Viren und bakterien. Beispielsweise erzeugt die Anlagerung von Graphenoxid an proteinähnliche Strukturen spezifischer Toxine ein verstärktes Signal. Um Toxine mit hochempfindlichen Sensoren zu erkennen, ist die Nachweisfähigkeit zehnmal so hoch wie bei normalen Sensoren. Darüber hinaus kann Graphen auch in biomedizinischen Anwendungen wie der Arzneimittelabgabe, der Krebsbehandlung und der Biosensorik eingesetzt werden. Graphen hat viele einzigartige Eigenschaften wie größere Oberfläche, Biokompatibilität und chemische Stabilität, wodurch Graphen ein großes Forschungspotential besitzt und mit Spannung erwartet wird.

Neue Graphen-Materialien sind weit verbreitet, insbesondere Graphen-verstärkte Metallstrukturmaterialien haben einen sehr hohen Anwendungswert in der nächsten Generation der Flugzeugentwicklung, der Herstellung von Hochtemperaturkomponenten für Luft- und Raumfahrtmotoren und der zukünftigen Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsflugzeugen. Gegenwärtig wurde eine große Anzahl von Aluminiumlegierungen, die Graphenmaterialien enthalten, für Strukturen wie den Flugzeugrumpf und die Tragflächen von C919 und B777 ausgewählt, was dazu beitragen wird, das Gewicht der Rumpfstruktur weiter zu reduzieren, ihre Lebensdauer zu erhöhen und die Herstellungskosten erheblich zu senken .

Laut Quellen haben das spanische Graphenano und sein chinesischer Partner Zhengtai kürzlich auch Graphen-Polymer-Batterien eingeführt. Mit den Batterien sollen Elektrofahrzeuge 800 Kilometer hintereinander fahren und innerhalb von Minuten aufgeladen werden können. Die Batterien können auch für den Hausgebrauch verwendet werden. Automobilindustrie, sogar Fahrräder, Drohnen, Herzschrittmacher und so weiter. Das Unternehmen hofft, dass die Zellen bis Mitte 2016 als Prototypen hergestellt und Ende des Jahres betriebsbereit sein werden.

Darüber hinaus erweckt die überwältigende Berichterstattung in den Medien den Eindruck, dass Graphen alle Aspekte unseres Lebens verändert hat: zum Beispiel die Herstellung wasserdichter Membranen zur Lösung des globalen Problems der Wasserknappheit; Das Ersetzen von Silizium in aktuellen elektronischen Produkten bietet eine stärkere Leistung bei kleineren Mengen.

Zu viel Hype tut weh.

Graphen ist nicht nur ungenießbar, ungenießbar und hitzebeständig, sondern scheint auch allmächtig zu sein. In der Vergangenheit haben wir auf der Messe einige Einzelhandelsunterwäsche aus Graphen und Taillenschutz aus Graphen kennengelernt, was das Image von Graphen fast reduziert. In China können Menschen bereits eine Vielzahl von Graphenprodukten kaufen. Das neue Drei-Board-Listing-Unternehmen Shengquan Group hat bereits Graphen-Socken und Unterwäsche auf den Markt gebracht. Das Unternehmen behauptet, dem Produkt die Biomasse-Graphen-Innenheizfaser zugesetzt zu haben. Dies ist eine brandneue intelligente multifunktionale Verbundfaser mit Funktionen wie der Aktivierung von Immunzellen, dem Schutz ultravioletter Strahlen, der Verbesserung der Mikrozirkulation, der antibakteriellen Hemmung sowie der Erwärmung und Yang. Kann auch desodorieren.

Gegenwärtig ist der heimische Graphenmarkt sehr "heiß", aber hinter dem "heißen" sollte auch unzureichend sein, einige Unternehmen verwenden Graphen direkt als Werbe- und Verkaufstrick. Zu viele Graphen-App-Bratkonzepte, entweder um Graphen auszuleihen, um Aktien zu erhöhen, oder um Graphen-Konzepte zu verwenden, um mit ihren Produkten zu prahlen, sind kein wirklich wissenschaftliches Graphen.

Aus Sicht der Anwendung befindet sich Graphen noch im Stadium des Erzählens. Man kann nur sagen, dass der Entwicklungsgrad den Erwartungen entspricht, und in China ist die Kombination aus Produktion und Forschung sogar noch geringer als erwartet. Wangzhihua, Professor an der Tsinghua-Universität, erklärte öffentlich: "Graphen wird in der IC-Industrie (Self-Invented Integrated Circuit) verwendet und ist fünf Jahre lang leer." Sie wissen, übermäßige Spekulation ist tatsächlich eine Art Schaden.

Viele Forscher wiesen darauf hin, dass Graphen als neues Material wirklich auf den Markt kam und der Prozess "gute Aussichten und Wendungen" darstellte. Die erste beschränkt sich auf die Materialproduktion. Um Graphen zu kommerzialisieren, müssen kostengünstige, hochwertige Graphenprodukte hergestellt werden. Die Herstellung dieses Graphens ist jedoch nicht einfach. Es gibt immer noch viele technische Herausforderungen, die durch Massenproduktion und Massenproduktion nicht bewältigt werden können.

Gegenwärtig hat die Entwicklung der Graphenindustrie in China immer noch Probleme wie hohe Produktionskosten, zu verbessernde Produktqualität und unzureichende vor- und nachgelagerte Wechselwirkungen. Der Graphenindustrie fehlen ein einheitlicher nationaler Standard, Industriestandard und Unternehmensstandard. Es besteht kein wissenschaftlicher Konsens über die Qualität, den Herstellungsprozess, die Testausrüstung und die Methoden von Graphen. Der Weg für die chinesische Graphenindustrie erfordert nicht nur nationale Leitlinien, sondern auch genügend Zeit und Geduld.

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