文章要点:
1.综述了3D打印石墨烯基超材料的最近进展。
2.介绍了不同类型超材料的结构设计,包括机械超材料,电磁超材料(人造和仿生),声学超材料(主动和被动),主要关注点是结构设计对不同物理性能的影响,而不考虑组成材料的因素。
3.介绍了3D打印技术制备石墨烯基材料的方法,主要是墨水直写技术,熔融沉积成型技术,光聚合技术。墨水直接技术制备3D石墨烯材料主要策略是(1)提高石墨烯的浓度,(2)添加剂调节流变性能,(3)石墨烯片间交联(物理、化学),(4)间接法。熔融沉积成型技术主要是在石墨烯添加各种热塑性材料(聚乳酸,共聚物ABS,聚碳酸酯等),使其在高温下熔融流动。光聚合技术制备3D石墨烯材料主要策略是(1)石墨烯填料法,(2)热解法,(3)模板辅助法。
4.介绍了3D打印石墨烯基超材料在电化学储能器件(电池和超电容),响应器件,电磁波吸收器等方面的应用进展。
图3 声学超材料的结构设计
图4 光聚合技术制备3D打印石墨烯基材料
图5 3D打印石墨烯超材料用于压力响应装置
图6 3D打印石墨烯基超材料的机遇与挑战
官操,西北工业大学柔性电子研究院教授,国家级青年人才项目获得者,西北工业大学学术委员会委员,分析测试中心副主任,柔性电子前沿科学中心副主任。研究工作主要集中于柔性储能材料和器件。已发表论文100余篇,他引12000余次,H因子60。获2019-2022科睿唯安高被引学者。
原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202207833
下载:3D Printed Graphene-Based Metamaterials: Guesting Multi-Functionality in One Gain
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