美國勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員是3D打印技術的忠實擁躉。過去兩(liang) 年來， LLNL從(cong) 發明金屬3D打印的新材料到對3D打印對象進行複雜的壓力測試，以及其它具有重要意義(yi) 的項目，比如開發更加規範的3D打印軟件等。

最近，LLNL又宣布了一項3D打印應用新突破，他們(men) 3D打印的輕量級石墨烯氣凝膠展現了超級可壓縮性，提供了高達90％的壓縮應變。氣凝膠，是世界上密度最輕的固體(ti) ，也被稱為(wei) “凝煙”，它是用氣體(ti) 取代凝膠中的液體(ti) 製成的，因此其重量的90%以上是空氣，這種極輕物質具有一些傑出的特性。

通過直接使用油墨進行3D打印，LLNL的研究人員已經能夠設計出一種革命性的架構，遠遠超過傳(chuan) 統的創建大宗石墨烯氣凝膠的方法，傳(chuan) 統的方法隻能“產(chan) 生隨機的孔隙結構”，不能為(wei) 像傳(chuan) 感器、液流電池、分離器等這些項目提供有效的機械傳(chuan) 輸。

“使用一種可控、可量度的製造方法來根據特定的應用，設計出定製的宏觀架構來製造石墨烯氣凝膠，已經成了我們(men) 能夠解決(jue) 的挑戰。”工程師Marcus Worsley說，他是相關(guan) 論文的共同作者之一，該論文已經發表在了nth="4" year="2015">4月22日版的《Nature Communications》上。

“3D打印可以實現氣凝膠孔結構的智能設計，從(cong) 可以控製它的質量傳(chuan) 輸（由於(yu) 其小而曲折的孔結構，氣凝膠通常需要很高的壓力梯度才能實現質量傳(chuan) 輸）和物理屬性的優(you) 化，比如剛性等。這一進展為(wei) 將氣凝膠用於(yu) 新穎和創造性的應用開拓了設計空間。”

在這一新的工藝中，研究人員使用的是還有石墨烯氧化物（GO）成分的打印油墨。這種油墨是由水性石墨烯氧化物懸浮液和二氧化矽填料組成的，在3D打印時通過一個(ge) 微型噴嘴擠出。

通過3D打印製造出的石墨烯氣凝膠微格（microlattice）具有優(you) 異的導電性和高表麵積，可以作為(wei) 一種存儲(chu) 能量的新載體(ti) ，並可用於(yu) 傳(chuan) 感器、納米電子學、催化、分離等應用。

 “在氣凝膠上采用3D打印技術可以製造出無數複雜的氣凝膠架構以供應用，比如其機械性能和可壓縮性，這是從(cong) 來沒有過的成就。”該論文的另一合作者Cheng Zhu說。