盡管聚合物、金屬和陶瓷的增材制造取得了突破性進展,但結(jié)構(gòu)碳的規(guī)?;途_生產(chǎn)在很大程度上仍然不發(fā)達。
近日,天普大學Zhe Qiang,Ling Liu報告了一種簡單的方法,使用市售的聚丙烯前體和基于熔絲制造的工藝,生產(chǎn)從印刷狀態(tài)到碳化狀態(tài)尺寸收縮率非常低(小于 4%)的復雜碳材料。
文章要點
1)無論聚丙烯基體的交聯(lián)程度如何,都可以通過包含纖維填料來控制宏觀結(jié)構(gòu)保留,從而為直接控制 3D 打印碳的密度、孔隙率和機械性能提供了顯著的優(yōu)勢。
2)使用相同的印刷塑料前體,可以獲得衍生碳的不同機械響應,特別是從剛性到高度可壓縮的響應。
該報告利用增材制造的力量來生產(chǎn)具有精確控制結(jié)構(gòu)和性能的碳,同時為各種應用提供了巨大的機會。
參考文獻
Smith, P., Hu, J., Griffin, A. et al. Accurate additive manufacturing of lightweight and elastic carbons using plastic precursors. Nat Commun 15, 838 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-45211-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45211-4