該文章報道了采用3D打印技術制造具有極高彈性和剛度的超輕仿生石墨烯材料（BHGM）。作者結(jié)合多尺度有限元分析，綜合采用3D打印宏觀多孔結(jié)構、冰晶模版誘導微觀多孔蜂窩結(jié)構，設計并構建了多尺度仿生多孔結(jié)構。宏觀中空結(jié)構和微觀多孔蜂窩結(jié)構賦予BHGM極低的密度，和在高達95％的壓縮應變下的超高彈性和穩(wěn)定性。多尺度有限元分析表明，BHGM仿生多級結(jié)構中的宏觀和微觀多孔結(jié)構可有效地吸收和分散應變，有效降低材料結(jié)構在大應變下的破損，極大提升材料的強度和抗壓彈性。此外，這種基于墨水的3D打印策略具有多種優(yōu)勢：

（i）打印過程靈活可控，適用于快速和大規(guī)模制造;

（ii）可同時構建從微觀尺度到宏觀尺度的多尺度仿生多孔結(jié)構; 

（iii）易于通過調(diào)整打印程序控制宏觀幾何形狀和尺寸。將這種多尺度多孔仿生結(jié)構的設計理念和3D打印策略擴展至構建其他二維功能材料的三維仿生結(jié)構，在需要高剛度、超彈性和低密度的應用中具有巨大潛力。

圖文導讀：

圖1：堰麥草和3D打印仿生多級石墨烯材料。

圖2：在3D打印的多級石墨烯結(jié)構中，宏觀尺度到微觀尺度的變形和壓縮應變的多尺度有限元分析。

圖3：3D打印多級石墨烯材料和仿生多級石墨烯材料的結(jié)構和壓縮性能的對比。

圖4：3D打印的仿生多級石墨烯材料作為納米發(fā)電機中的可壓縮電極。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902930