纳米尺度上操纵氧化石墨烯

2010年,曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselo两人因石墨烯实验获得诺贝尔物理学奖。碳晶格被誉为最薄的、强度最高的材料,具有超凡的电学、热学及力学性能。
现在,美国宾汉姆顿大学(Binghamton Univ.)的两名研究人员对与之密切相关的氧化石墨烯进行研究,发现了一种空间控制这种尺寸小至4nm材料的环保型方法。
“这在定义具有不同功能的区域,以及布成二维(2-D)材料方面具有重要的意义。我们的方法直接将具有高分辨率的氧化石墨烯划分成导电区和绝缘区。”该大学助理教授Jeffrey Mativestsky如是说。
Mativestsky和一名博士生Austin Faucett采用原子力显微镜探针来诱导局部化学反应。
据研究表明,2-D纳米材料具有很大的潜力。“首先,这主要对研究基本属性和实验室规模的器件有用处。最终,这项研究有望促进氧化石墨烯转化成低成本的柔性电子产品、太阳能电池和传感器等的实际应用。”Mativetsky这样说到。
最近,Mativetsky获得了美国国家科学基金会300000美元的资助,用于在大气环境下操纵氧化石墨烯。该项目将持续至2018年8月。
他补充说,“不同于操纵氧化石墨烯性能的标准方法,我们的工艺可在大气环境下进行,且对环境无害,是将氧化石墨烯实际整合到今后技术当中的一种很有前途的方法。”
根据美国国家科学基金会的说法,氧化石墨烯的多功能性来源于它的结构,其中部分氧原子与碳原子晶格相连接,部分氧原子未与碳原子晶格相连接。去除氧原子可以大大改变这种纳米材料的电学、光学及化学性质。
目前,去除氧原子需要采用高毒性的化学物质,或是将其暴露于高温高湿的无氧环境中。
该研究的目的在于揭示更多有关电压驱动工艺的动力学、机制及限制,甚至是所得材料的性质。
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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