Zehnmal stärker als Stahl: MIT-Forscher erstellen dreidimensionale Graphen-Struktur mit 3D-Drucker

Forscher vom MIT haben es geschafft, den Kohlenstoff Graphen in eine dreidimensionale Struktur mit Hilfe der 3D-Drucker zu bringen. Aufgrund der wabenförmigen Struktur und den Eigenschaften des Materials erreichen die Graphen-Objekt eine zehnmal höher Belastbarkeit als Stahl.

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Logo Massachusetts Institute of TechnologyEin Forscherteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat Graphenflocken mit Hilfe der 3D-Drucker in eine spezielle Form bringen können. Das Material ist zehn mal stärker als Stahl bei nur fünf Prozent Dichte. Die Forscher druckten die Graphenflocken in ein Form die vergleichbar mit einem Schwamm ist. Die daraus resultierende Struktur konnte in einer hydraulischen Presse den zehn mal höheren Druck als Stahl standhalten.

Seit der Entdeckung ist bekannt, dass Graphen mit ihrer nur ein Atom dicken Schicht aus wabenförmigen Kohlenstoffatome eine enorme Stabilität erreichen kann. Bisher war es allerdings schwierig, das nur in zweidimensionaler Form auftretende Material in eine belastbare 3D-Struktur zu bringen.

Struktur wichtiger als das Material

Graphene als 3D-Druck-Objekt
Das Graphen als 3D-gedrucktes Objekt im Belastungstest (Bild © Screenshot/ YouTube/@Massachusetts Institute of Technology (MIT) ).

Wie die Wissenschaftler berichten, steuere die Spezialstruktur im durchgeführten Experiment mehr zur Stabilität bei als das Material selbst. Die Konstruktion hochfester Strukturen anderen Materialien sei ebenfalls mit dem 3D-Druckverfahren möglich, so die MIT-Forscher. Die Graphenflocken konnten per Hitze und Druck mit einem 3D-Drucker in einen haltbaren Kunststoff geformt werden. Das unten verlinkte Video zeigt das Verfahren.

Das Graphen bildet kleine Strukturen mit riesiger Oberfläche, die auch aus Materialien wie Metall oder Polymeren formbar sind. Von entscheidender Bedeutung waren die mathematischen Modelle, mit denen die Baupläne genau entworfen wurden.

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