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以蔗糖为原料可制造石墨烯
2015-2-5 17:09:44

本报讯  据美国物理学家组织网2月14日报道,美国科学家使用普通的蔗糖制造出了纯净的石墨烯,用这种石墨烯可以研制出更轻、更快、更廉价、更紧实柔韧的计算机电子设备,可广泛运用于军用飞机和医疗领域。 
  美国莱斯大学化学教授詹姆斯·图尔领导的科研小组首先将少量的蔗糖放置在一薄层铜箔上,然后在加热和低压下让这些蔗糖接触流动的氢气和氩气。10分钟后,这些蔗糖缩减成纯净的单层石墨烯,调整气体的流动可控制石墨烯薄膜的厚度。

  该研究团队的这种一步式低温处理方法不仅相对简单而且可控,不需要使用更难处理的化学气相沉积法以及其他需要高温的方法,使制造石墨烯变得更加容易。图尔解释道,在传统化学气相沉积法中,科学家需要持续使用气体(甲烷或乙烷)来调整石墨烯的生长环境和掺杂物质以让石墨烯的质量达到最优,但新方法使用了不同的碳原料,因此,可以更好地控制石墨烯中掺杂的物质和石墨烯的厚度。

  美国空军科学研究处(AFOSR)的项目主管查尔斯·李表示,图尔正在探索的新化学方法,可以生产出高质量的碳基纳米结构,如碳纳米管和具有特定属性的石墨烯等。而掺杂了其他物质的石墨烯对空军和其他商业电子产品都非常有用。纯净的石墨烯缺乏能带隙,这使它难于用作数字器件。但掺杂了其他物质的石墨烯可以操控电子设备和光学设备的性能,这对于制造开关设备和逻辑设备来说非常重要。

  新石墨烯材料在其他商业和医疗领域运用也极富潜力。科学家可以用其研制透明的触摸屏设备、创伤性脑损伤手术中使用的特殊生物相容型薄膜、个人电脑中更快捷的晶体管或太阳能捕获设备中的纤薄材料等。(刘霞) 

来源:科技日报