Наноматериалы на сегодняшний день – одно из перспективных направлений в науке. А наноматериалы с трёхмерной структурой – тем более. Они применяются для производства пористых мембран и медицинских имплантатов, однако существующие доселе технологии требовали производства полимерной основы, которую затем нужно удалять, что приводит к возникновению нежелательных отходов.
Специалисты из Государственного университета Вашингтона создали методику печати наноматериала с помощью аэрозоля на основе раствора этиленгликоля и наночастиц серебра. На первом этапе раствор превращают в небольшие капли, которые смешиваются с газообразным азотом и затем направляются к печатающей головке. После печати этиленгликоль быстро испаряется, оставляя твердую наноконструкцию.
Принцип был позаимствован у процесса формирования «роз пустыни» – естественных кристаллов гипса. При этом толщина напечатанного элемента составляет 20 микрометров, размер ниш — 100-1000 микрометров. По словам учёных, такая технология не нуждается в поддерживающем каркасе, что даёт отсутствие отходов. Кроме этого отмечено, что вместо серебра при изготовлении наноструктур допустимо использовать другие материалы, которые можно дробить до наноразмерного состояния.
В практическом плане это означает возможность создания новых тонких катодов и анодов в аккумуляторах, что позволит повысить их ёмкость и скорость подзарядки.