激光增材制造赋能生物基石墨烯泡沫

在欧盟项目Bio.3DGREEN中，由德国汉诺威激光中心（LZH）协调，来自14家机构的合作伙伴共同致力于利用可再生原料开发石墨烯泡沫。该项目旨在为汽车、航空航天及船舶工业中的传统阻尼材料和轻质材料，打造一种可持续的替代方案。LZH负责设计3D打印测试平台，并开发相应的增材制造工艺。

在Bio.3DGREEN项目中，研究人员旨在利用一种新型材料膏体来制造石墨烯泡沫

海绵状结构是大自然中的多面手：人体骨骼、真菌孢子和猫爪都利用这种结构实现减震、稳定或降噪功能。来自九个国家的合作伙伴们希望利用激光增材制造工艺，制造出这种受自然启发的结构。

他们使用植物油和镀镍金属粉末作为起始材料，通过逐层构建的方式，制造出复杂的三维结构。研究人员计划在制造过程中将金属粉末析出，从而形成预期的海绵状三维石墨烯结构，而提取出的粉末应可重复使用。

从实验室到应用：开发制造工艺
由于这种材料是首次应用于增材制造领域，其打印工艺的开发颇具挑战性：由包覆金属颗粒和植物油制成的膏状材料，需要一套专门研发的送料系统。此外，研究团队还将确定实现精确材料加工的最佳激光波长。

与此同时，项目合作伙伴正在进行生命周期评估（LCA）和生命周期成本分析（LCC），涵盖二氧化碳排放、能源消耗、废弃物产生以及回收潜力等方面。他们的共同目标是：将这项技术融入欧洲的循环经济体系，并将其推广至其他行业。