Ученые Университета Райса (США) и Тяньцзиньского университета (Китай) изобрели простой способ создания графена при комнатной температуре из неграфеновых материалов — требуется только сахар, никель и трехмерная лазерная печать.

Благодаря этому методу ученые смогли задать нужную структуру материала, чтобы он на 99% состоял из воздуха. Трехмерная лазерная печать отличается от обычной 3D-печати. Вместо расплавленного пластика, поступающего из отверстия тонкой иглы, лазерный луч спекает порошок (в данном случае — сахарный и никелевый). Когда слой остывает, сверху помещается новый слой порошка, и процесс повторяется.

«У трехмерной графеновой пены, изготовленной нашим методом, широкие перспективы применения в тех областях, которые требуют быстрого прототипирования и производства углеродных материалов в 3D, включая хранение энергии или звукоизоляцию», — говорит Илунь Ли, соавтор работы, опубликованной в журнале ACS Nano.

Подобрав оптимальное время и мощность лазера, ученые поняли, что технологический процесс можно модифицировать для изготовления специфических типов графеновой пены — армированного графена (усиленного нанотрубками) или графена с присадками азота и серы — меняя состав порошка. Графен, один из самых активно изучаемых материалов сегодня, это двухмерный слой чистого углерода, обладающий высокой прочностью и проводимостью. Ученые надеются использовать его повсеместно, от наноэлектроники и авиастроения до батарей и имплантов. Но в большинстве случаев для массового производства требуются большие объемы трехмерного графена, говорится в пресс-релизе Университета Райса.

Другой способ массового производства графена случайно изобрели ученые из Канзаса, исследуя технологию производства углеродного аэрогеля. В результате взрыва ацетилена на стенках камеры оседает графеновая сажа, содержание которой измеряется граммами.