Le graphène est une feuille d'une seule épaisseur d'un atome d'atomes de carbone coordonnés de manière hexagonale, ce qui en fait le matériau le plus fin au monde et lui confère de précieuses propriétés physiques et électroniques.

Pour imprimer en 3D un aérogel de graphène, les chercheurs utilisent une imprimante à jet d'encre modifiée qui utilise deux buses. Ils impriment en 3D des gouttelettes d'un mélange d'oxyde de graphène et d'eau dans un congélateur sur une plaque froide à moins 20 degrés Celsius. Cette méthode crée une structure de glace en 3D de graphène et d'eau gelée, qui aide le graphène à conserver sa forme, dit Lin.

Lorsque l'impression est terminée, les chercheurs placent le matériau 3D dans un lyophilisateur, qui enlève la glace en fournissant un vide poussé et une basse température. Ce qui reste est un aérogel de graphène tridimensionnel qui conserve sa forme à température ambiante.

"Nous n'avions pas prévu de battre un record, mais c'est certainement une belle reconnaissance de notre travail, " a déclaré Zhou. "Je pense que cela aide à montrer l'énorme potentiel que l'aérogel de graphène a dans notre vie quotidienne."

Il a été notoirement difficile de créer des formes de graphène en trois dimensions, Lin a dit, et son équipe collaborative est le troisième groupe au monde à imprimer du graphène en 3D. Leur nouvelle méthode d'impression est une amélioration car elle utilise moins d'ingrédients et ne nécessite que de l'oxyde de graphène et de l'eau congelée. En outre, les deux buses de l'imprimante modifiée permettent aux chercheurs de créer des formes complexes avec moins de matière, ce qui en fait le matériau le plus léger au monde.

"Avec cette méthode d'impression 3D, nous pouvons contrôler la forme de l'aérogel de graphène et idéalement, nous pouvons contrôler les propriétés électriques et mécaniques des aérogels, trop, " dit Lin.

L'aérogel de graphène a de nombreuses possibilités, des batteries flexibles aux meilleurs semi-conducteurs, et il pourrait même être utilisé pour faire une meilleure isolation dans la construction de bâtiments.

"L'aérogel est un matériau spécial avec de nombreuses applications et c'est pourquoi c'est l'un des matériaux les plus chauds au monde, " dit Lin.