碳材料在储能、热管理、电子设备、生物工程、高性能复合材料等众多领域扮演着重要的“角色”。但实际上长期以来，碳材料的加工之路却因其熔点过高等原因一直“困难重重”。
虽然碳纤维、石墨烯、碳纳米管等高性能的碳材料功能性强，但它们仍不能作为材料主体被应用。在大多数时，只能作为添加剂或增强性材料被共混在高分子中进行加工。这会导致碳材料的优秀的导热、导电性能被“浪费”。
科学家们曾尝试各种办法尝试解决碳材料制备的难题，例如通过聚丙烯腈或其他高分子材料制备碳纤维。但是，碳材料制造以及高分子的前驱体的选择仍然非常受限。
图丨强哲（来源：强哲）
最近，美国南密西西比大学助理教授强哲课题组开发了一种简单、可扩展的方法，首次实现可量产化制备 3D 宏观结构碳材料。他们从高分子的制备角度出发，通过 3D 打印一种常见的高分子聚丙烯（polypropylene ，PP），然后把它进行特殊的交联，成功地将 PP 转变成构型和机械性能良好的碳材料。
值得关注的是，由于碳材料具备良好的电热性能和力学性能，通过 3D 打印将塑料变成碳的工艺，可实现高效的电热转换，有望解决传统工业中高能耗的问题，甚至解决塑料垃圾可回收的问题。
审稿人指出，该研究极具创造力，其中的部分实验结果甚至有些不可思议。用简单的方法和最普及的塑料实现对碳材料的三维结构控制，该技术会对多个应用领域起到深远的影响。
图丨相关论文（来源：Advanced Materials）
近日，相关论文以《商品聚丙烯用于 3D 打印碳增材制造》（Additive Manufacturing of Carbon using Commodity Polypropylene）为题发表在 Advanced Materials 上[1]。
