美国两组明升体育app家成功地使用圆柱状的碳纳米管制造出了几十纳米宽的石墨烯带。这些石墨烯带的应用范围涵盖太阳能电池、计算机等。该研究成果发表在4月16日的《自然》(Nature)杂志上。
一直以来,明升体育app家都认为石墨烯带比碳纳米管还要难以制造,石墨烯是从石墨材料中剥离出的单层碳原子材料,其厚度只有0.335纳米,把20万片石墨烯叠加到一起,也只有一根头发丝那么厚。
石墨烯导电性好、纤薄、透明、坚硬,非常适用于制造显示屏和太阳能电池板。带状的石墨烯用处更大,在10纳米左右的宽度上,电子被迫纵向移动,使石墨烯可以像半导体一样起作用,半导体石墨烯可能是电子工业的“福音”。
之前,研究人员使用明升手机药品或超声波将石墨烯切成带状,但该方法无法用来大规模制造石墨烯带,也无法控制其宽度。美国莱斯大学的明升手机家詹姆斯·赛领导的研究小组和斯坦福大学明升手机系教授戴洪杰(Hongjie Dai音译)领导的研究小组分别使用碳纳米管制造出了石墨烯带。
戴洪杰研究小组使用从半导体工业借鉴过来的蚀刻技术切开纳米管。他们将碳纳米管粘附到一个聚合物薄膜上,接着使用经过电离的氩气来蚀刻每个纳米管的每一个条带,得到的石墨烯带的宽度仅为10纳米至20纳米。
詹姆斯·赛研究小组则使用高锰酸钾和硫酸的混合物,沿着一个轴心打开纳米管,他们得到的丝带要宽一些,大约为100纳米到500纳米。这些丝带虽不是半导体,但更容易大规模制造。
墨西哥明升体育app和技术研究所的物理学家毛睿夕·特若尼斯认为这两个技术可相互补充。
詹姆斯·赛相信,他的丝带能用来制造太阳能电池板、可弯曲的触摸显示屏,还能够制成轻薄、导电的纤维,以取代在飞机和宇宙飞船上使用的笨重铜线。戴洪杰研究小组的窄带具有导电性能,因此在电子工业将具有广泛用途,他们已使用石墨烯带制造出了基本的晶体管。(来源:科技日报 刘霞)
(《自然》(
Nature),doi:10.1038/nature07919,Liying Jiao,Hongjie Dai)
(《自然》(
Nature),doi:10.1038/nature07872,Dmitry V. Kosynkin,James M. Tour)
更多阅读(英文)