您無(wú)需大激光即可制造激光誘導(dǎo)的石墨烯(LIG)。萊斯大學(xué)，田納西大學(xué)諾克斯維爾分校和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家正在使用非常小的可見光束將泡沫狀的碳燃燒成微觀圖案。

研究人員收縮了激光誘導(dǎo)的石墨烯 用于柔性電子產(chǎn)品

賴斯化學(xué)家詹姆斯·圖爾(James Tour)的實(shí)驗(yàn)室于2014年發(fā)現(xiàn)了將普通聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)槭┑脑挤椒ǎ锛{西州/ ORNL材料科學(xué)家菲利普·拉克(Philip Rack)透露，他們現(xiàn)在可以觀察導(dǎo)電材料的形式，因?yàn)樗趻呙柽^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量的LIG痕跡。電子顯微鏡(SEM)。

改變后的過(guò)程在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的ACS Applied Materials&Interfaces中進(jìn)行了詳細(xì)介紹，它使LIG的特征比宏版本小60%以上，并且比以前的紅外激光通常要小10倍。

Tour說(shuō)，低功率激光器也使該過(guò)程的成本降低。這可能會(huì)導(dǎo)致更廣泛的商業(yè)化柔性電子產(chǎn)品和傳感器的生產(chǎn)。

圖爾說(shuō)：“電子應(yīng)用的關(guān)鍵是制造更小的結(jié)構(gòu)，以便可以具有更高的密度，或者每單位面積上更多的設(shè)備。” “這種方法使我們能夠制造比以前制造的密度高10倍的結(jié)構(gòu)。”

為了證明這一概念，實(shí)驗(yàn)室制造了柔性的濕度傳感器，用肉眼看不見，直接在商業(yè)聚合物聚酰亞胺上制造。該設(shè)備能夠以250毫秒的響應(yīng)時(shí)間感應(yīng)人的呼吸。

該論文的主要作者，賴斯博士后研究員邁克爾·斯坦福說(shuō)：“這比大多數(shù)商用濕度傳感器的采樣速度快得多，并且能夠監(jiān)視可能由呼吸引起的局部濕度的快速變化。”

較小的激光器在光譜的藍(lán)紫色部分泵浦波長(zhǎng)為405納米的光。這些功能不如Tour Group和世界其他國(guó)家/地區(qū)用來(lái)將石墨烯燃燒成塑料，紙張，木材甚至食物的工業(yè)激光器強(qiáng)。

安裝在SEM上的激光僅燃燒聚合物的最高5微米，形成的石墨烯特征小至12微米。(相比之下，人發(fā)的寬度為30到100微米。)

斯坦福大學(xué)直接與ORNL合作，充分利用了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)設(shè)備。“這就是使這項(xiàng)共同努力成為可能的原因，”圖爾說(shuō)。

斯坦福說(shuō)：“我在ORNL從事了大量的博士研究，因此我意識(shí)到優(yōu)秀的設(shè)施和科學(xué)家以及他們?nèi)绾螢槲覀兊捻?xiàng)目提供幫助?！?“我們正在創(chuàng)建的LIG功能是如此之小，以至于如果我們要租賃這些圖案然后在顯微鏡下搜索它們，幾乎是不可能找到的。”

Tour的小組最近推出了閃光石墨烯，可將垃圾和食物殘?jiān)⒓崔D(zhuǎn)化為有價(jià)值的材料。Tour表示，新的LIG工藝為將電子電路寫入服裝等柔性基材中提供了一條新途徑。

圖爾說(shuō)：“雖然閃蒸工藝會(huì)產(chǎn)生大量的石墨烯，但LIG工藝將允許直接合成石墨烯以用于表面上的精確電子應(yīng)用?！?