《自然通訊》（Nature Communications）這個月發表了一篇研究表示，勞倫斯利福摩爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory，簡稱LLNL）研究人員利用3D列印技術－直接墨水書寫（direct ink writing）製作出石墨烯氣凝膠微晶格。

氣凝膠是種具有人造多孔、從膠體而來的超輕量材料，氣體取代了膠體中的液體成分，因此也稱作「液體煙」（liquid smoke）。過去，氣凝膠在大量製造過程中容易產生隨機孔洞結構，無法精準控制密度、孔隙，使它在作為液流電池和壓力感應器⋯⋯等機械應用上往往面臨一些困境。本篇研究的共同作者馬庫斯．沃斯利（Marcus Worsley）認為他們解決了這個問題！結合3D列印技術，有效控制石墨烯氣凝膠特有延展性巨觀結構的製造。

3D列印可以直接設計氣凝膠的孔洞，並優化其物理性能。製作過程中，石墨烯氧化物（GO）的油墨是混合GO液體懸浮物和二氧化矽填充物而成，製作出同性質的高黏度油墨，這些GO油墨經由注射筒噴嘴擠壓出3D結構。3D列印石墨烯氣凝膠具有表面積大、絕佳的導電性、輕量且具有機械剛度，以及超壓縮性（高達90%的壓縮應變），展現了比以往氣凝膠材料更高的強度，且更易於集體運輸。

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參考資料：

• New class of 3D-printed aerogels improve energy storage [scienceblog]
•  Zhu. C., Han. T, Yong-Jin., Duoss. E, B., Golobic. A, M., Kuntz. J, D., Spadaccini. C, M & Worsley. M, A. (2015) Highly compressible 3D periodic graphene aerogel microlattices. Nature communications, 6.