Superflexibel nanomateriaal ontworpen met 3D-printer

Een team wetenschappers onder leiding van Xiaoyu Zheng aan de Virginia Tech universiteit slaagde erin een licht, flexibel en sterk nanomateriaal te maken met behulp van een 3D-printer. Het materiaal heeft toepassingen in de ruimtevaart, de auto-industrie en het leger.

Jarenlang experimenteerden ingenieurs in labo’s met microscopisch kleine koolstofstructuren. De structuren waren veelbelovend. Soms vertoonden ze spectaculaire geleidende eigenschappen, soms waren ze sterker dan staal of harder dan diamant.

Door hun geringe grootte waren ze niet eens met het blote oog zichtbaar. De schaal vergroten was ontzettend moeilijk en het verzwakte de materialen te veel. Ze konden dus niet ten volle worden benut.

Dankzij verbeteringen van 3D-printtechnieken is het nu mogelijk om een toepasbaar nanomateriaal te vervaardigen. Door de nieuwe techniek moeten ingenieurs minder extra stoffen toevoegen voor constructie. Daarom is het materiaal sterker. Het vertoont ook uitzonderlijke elastische eigenschappen en kan in bruikbare hoeveelheden geproduceerd worden. “Dit materiaal is bruikbaar als sensor of elektronica in harde omstandigheden”, zei Zheng. Het kan ook gebruikt worden in zonnecellen.

De structuur van het materiaal is hiërarchisch, wat wil zeggen dat er een soort structurele orde is. De stof wordt dus tot op het atoom nauwkeurig geprint. Dat was mogelijk door een nieuw type 3D-printer. Het opent de deur naar andere materialen. (mvg)