平面石墨烯能自折疊成3D結(jié)構(gòu)
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9日?qǐng)?bào)道,美國約翰·霍普金斯大學(xué)和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家合作,利用全新方法讓平面石墨烯自折疊成3D幾何形狀。發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的這一成果,將為用石墨烯研制可穿戴電子設(shè)備、活細(xì)胞膠囊和折疊式晶體管等帶來更廣闊的前景。
作為一種新型納米材料,石墨烯因具有超薄、強(qiáng)度大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能強(qiáng)等特性,10年來經(jīng)常出現(xiàn)在新聞報(bào)道中,在生物傳感器和可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域帶來系列全新應(yīng)用。但這些應(yīng)用裝置需要將平面石墨烯制成三維結(jié)構(gòu),現(xiàn)有方法主要利用蝕刻技術(shù)讓石墨烯層在某個(gè)基底物上形成想要的形狀,許多形狀無法獲得,因此研究人員一直在尋找更好的方法。 在這項(xiàng)以約翰·霍普金斯大學(xué)徐偉南(音譯)為第一作者的新研究中,研究人員開發(fā)出一種全新的微圖形處理技術(shù),石墨烯層在加熱過程中能沿著預(yù)先設(shè)定的線條彎曲,像人工折紙一樣折疊成3D結(jié)構(gòu)。這種新方法具有兩大優(yōu)勢(shì),其一,能避免之前工藝中出現(xiàn)的石墨烯特性受損,折疊過程可完全保留石墨烯的導(dǎo)電導(dǎo)熱等性能;其二,3D形狀內(nèi)的折痕可形成能量帶隙,進(jìn)一步提高石墨烯的導(dǎo)電性能。 研究人員表示,新技術(shù)還能與傳統(tǒng)光刻技術(shù)兼容并應(yīng)用于晶片中,且能進(jìn)行高度并行處理,不會(huì)出現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)障礙。他們?cè)跍y(cè)試中利用這種折疊技術(shù)制造出能包裹活細(xì)胞的3D結(jié)構(gòu)、非線性電阻器以及一種晶體管裝置,3D石墨烯將為人們帶來各種非常好用的可穿戴電子設(shè)備和置于活體生物體內(nèi)的傳感器。 關(guān)鍵詞: 石墨烯
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