在航空航天業(yè)應(yīng)用最多是引擎部件3D打印，不過近日，NASA哥達(dá)德空間飛行中心的研究人員們表示，石墨烯氣凝膠噴射技術(shù)可能將運用于創(chuàng)建3D打印探測器組件。
此外，該技術(shù)也可用于制造太空飛船上的天線及其他硬件。將所有的電子元件裝置在電路板上，如果能用3D打印直接完成的話，會比傳統(tǒng)工藝便利很多。 目前哥達(dá)德空間飛行中心正在研究石墨烯氣凝膠噴射技術(shù)是否具備制造探測器裝配的潛力。
這些3D打印出來的裝配用傳統(tǒng)制造工藝往往無法完成，并且制造時間更短，最少只需1-2天便能完成，更重要的是，它們可以被制造成任意形狀。由于太空飛船上的儀器非常精密，很多都是以微米為寬度單位，如果可以用到氣凝膠噴射技術(shù)，將會重新定義精密電路板裝配的制造方式，并且進(jìn)一步提高它們的性能及穩(wěn)定性。
制造石墨烯氣凝膠的常規(guī)方法是用噴墨打印機在室溫或以上的溫度下擠出石墨烯與聚合物或二氧化硅的混合物，然后再將后者用化學(xué)或加熱法去除。不過這種層疊式制造法有著明顯的缺點，比如有可能破壞石墨烯的結(jié)構(gòu)，很難制造出懸浮式復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以及成品氣凝膠物理性能較差等，而K-State的這種新技術(shù)則通過將“凝固鑄造”與3D打印相結(jié)合解決了這個問題。
據(jù)南極熊了解，這種方法實際上將石墨烯氧化懸浮物與水混合，然后在-25℃的環(huán)境下將其3D打印到一個表面上。它的好處就是水會結(jié)冰，將完成的打印層固定住，同時起到支持作用，令下一層得以繼續(xù)順利打印。
這種方法還有一個優(yōu)點，就是能提高氣凝膠結(jié)構(gòu)的完整性，因為當(dāng)石墨烯氧化物沉積到到冷凍結(jié)構(gòu)上時，沒有凍住的部分會解凍已經(jīng)凍住的表面，令層與層之間自由混合并重新結(jié)冰 — 這會形成氫鍵，而它可以對氣凝膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
此外，使用這種方法還能創(chuàng)造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的石墨烯氣凝膠。這同樣是因為水會結(jié)冰，形成支撐，從而實現(xiàn)石墨烯氧化懸浮物的層積。
最后，只要將水分去除，就得到了最初的目標(biāo) — 石墨烯氣凝膠。目前，項目團(tuán)隊已經(jīng)用這種方法制造出了密度（0.5-10）毫克/立方厘米的氣凝膠。它不但質(zhì)量高，而且表現(xiàn)出了良好的導(dǎo)電性和高壓縮性。未來，研究人員還會進(jìn)一步開發(fā)這種方法，希望能實現(xiàn)用多噴嘴和多材料的打印。
