3D列印石墨烯海藻複合材料比鋼鐵更堅固？！

你知道嗎，海藻中有一種物質，經過立體光固化之後，就會變得比鋼還硬，那麼這到底是怎麼一回事呢？

最近布朗大學研發出一種比鋼更堅硬的智能材料——新型石墨烯海藻複合3D列印材料。我們知道石墨烯是一種非常有利用價值的物質，引來全世界的科學家競相研究。儘管石墨烯的生產複雜而昂貴，但有了3D列印的幫助，這一切就輕鬆了很多。

實際上這是通過添加片狀氧化石墨烯來實現的，它成功地解決了水凝膠的脆性問題。研究發現，添迦納米級片狀氧化石墨烯可以使材料在不同的化學變化中變硬或變軟，實時對外界作出反應。

海藻中有一種物質叫做海藻酸鹽，它能形成排斥油的混合物，一旦經過立體光刻，就會變得比鋼更硬。「海藻酸鹽水凝膠非常脆弱，在低鹽溶液中往往會分崩離析，」布朗工程學院的博士生托馬斯·瓦倫丁表示。「加入氧化石墨烯納米片可以使結構更加堅固。」

硬度有利於懸垂結構的列印，但是脆性卻增加了加工的難度。此外，儘管剛度增加，藻酸鹽氧化石墨烯依然保持著對外部刺激的反應能力，就像海藻酸鹽本身一樣。研究人員表示，用去離子的化學物質浸泡材料時，混合物會膨脹變軟，而使用離子鹽可以讓材料恢復剛度。

實驗表明，通過改變材料的外部離子環境，可以將材料的剛度大幅提升。同時這種材料還可以用於4D列印，因為它可以對各種刺激做出反應，相應地改變剛度，適應需求。