El grafè

Súper fort i súper lleuger, resistent i, no obstant això, flexible bidimensional. El grafè sovint és aclamat com el material meravella del futur. Capaç de conduir calor i electricitat amb gran eficiència, el seu potencial per a l'ús en la fabricació de productes electrònics és enorme: OLED, bateries, transistors i cèl·lules fotovoltaiques són només algunes d'una llarga llista de formes en què es pot utilitzar el material.

Combinant això amb la impressió 3D, és una espècie de sant grial dels processos de fabricació. L'any passat, es va aconseguir per primera vegada, gràcies a un equip d'investigadors a Corea, impressions 3D de nanocables de grafè.

Ara, un equip d'investigadors de l'Imperial College de Londres, la Universitat de Warwick, ha creat un material d'impressió en 3D grafè que han imprès en disposicions geomètriques tridimensionals més complexes.

Les formulacions tenen el flux i les propietats físiques que necessitem per al procés de deposició dels filaments necessaris en la impressió 3D: Necessiten fluir a través de petits broquets i immediatament han de passar a través d'ell, conservant la forma.

S'utilitza aquest material bidimensional com a bloc de construcció per crear estructures 3D macroscòpiques i una tècnica anomenada d'escriptura de tinta directa també coneguda com el muntatge d'escriptura directa, o Robocasting.

L'objectiu original era imprimir estructures de grafè - no composites - l'ús de quantitats molt petites d'additiu per a una tinta amb base d'aigua. El problema amb això és que el grafè és altament hidrofòbic, de manera que una tinta a base d'aigua és impossible de formular. Per aquesta raó, l'equip va desenvolupar la seva tinta d'òxid de grafè, una forma modificada químicament de grafè que es pot processar en l'aigua.

L'equip va pujar amb recol·lectores escates d'òxid de grafè per reduir així l'òxid de grafè amb petites quantitats de polímer sensible - és a dir, un polímer intel·ligent que pot canviar la seva forma i el seu comportament en resposta a un determinat desencadenant, tal com la temperatura o un determinat producte químic. Aquesta tinta actua com filament de la impressió en 3D, la qual cosa permet a l'equip fer nanoestructures d'impressió 3D.

Aquestes tintes permeten imprimir a través de broquets molt prims per exemple: 100 micres [1/10 de millimietre] i l'àmbit d'aplicació també podria ser adaptat per a altres tecnologies de processament, com ara l'extrusió, gel o bastidor de la cinta.

La paraula de moda és la impressió 3D, es poden trobar molts exemples d'impressores 3D disponibles al mercat per fer la seva pròpia Hello Kitty, casos de l'iPhone, i tot tipus de models de plàstic, però encara hi ha un llarg camí per recórrer i l'ús de la impressió en 3D presenta una àmplia varietat de materials en els dispositius de múltiples components.

Els investigadors estan treballant actualment amb Imperial Innovations per trobar maneres de comercialitzar la tecnologia. Les aplicacions que s'estan explorant inclouen:

• Pell sensible a la pressió per la robòtica.
• Membranes per netejar els vessaments de petroli.

L'estudi complet, que va ser publicat a la revista Advanced Materials, es pot trobar en línia.


Font: Cnet