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來(lái)自伊利諾斯大學(xué)的研究者們研發(fā)出了一種快速、簡(jiǎn)便的固定石墨烯的方法，即通過使用模具和氧等離子體反應(yīng)離子刻蝕，隨后無(wú)聚合物載體直接轉(zhuǎn)移到彈性基底。
可快速簡(jiǎn)便固定石墨烯的新方法面世
石墨烯，一種二維的碳的同素異形體，受到了科學(xué)界的極大關(guān)注。集優(yōu)異的機(jī)械性能、優(yōu)良的載離子流動(dòng)性、高的傳熱性、疏水性和潛在的低的制造成本等諸多優(yōu)勢(shì)于一身的石墨烯，為下一代的生物電阻抗、電力機(jī)械、光電子和熱控應(yīng)用提供了一種超棒的基底材料。
SungWoo Nam，伊利諾斯大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程系的助教，解釋道：“通過利用不同的前驅(qū)體和催化劑載體，使用化學(xué)氣相沉積法直接合成大面積、均勻的、高品質(zhì)的石墨烯薄膜已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。然而，到目前為止，為了創(chuàng)造互相連接、晶體管通道或設(shè)備終端的后合成法(固定和傳遞)的基礎(chǔ)要求限制了石墨烯更廣泛的應(yīng)用。”
Keong Yong，一名研究生，也是這篇文章(發(fā)表于Scientific Reports上的快速模具成型一步無(wú)聚合物載體石墨烯固定和直接轉(zhuǎn)移柔性石墨烯器件)的第一作者，說(shuō)道：“通過與最新進(jìn)展添加和消減技術(shù)如3D打印和計(jì)算機(jī)數(shù)控銑削相結(jié)合，我們研發(fā)了一種簡(jiǎn)便且可伸縮的石墨烯固定技術(shù)，即通過激光切割模具制造。”
Nam認(rèn)為這種方法說(shuō)明了一種克服由后合成法制備石墨烯微圖案化引起限制的新的可能性。Yong展望了將這種簡(jiǎn)便石墨烯造型的方法公布“自己做”石墨烯基材設(shè)備發(fā)展的轉(zhuǎn)變，包括柔性電路、元件和耐磨電子器件廣泛的應(yīng)用。
Nam說(shuō)道，“這種方法允許快速設(shè)計(jì)迭代和模型重復(fù)，與其他制造技術(shù)相比，無(wú)聚合物造型技術(shù)促進(jìn)高質(zhì)量石墨烯的產(chǎn)生。我們已經(jīng)展示了石墨烯可以制成不同的幾何形狀和尺寸，同時(shí)我們已經(jīng)探索出圖案化石墨烯直接轉(zhuǎn)移的不同的基底。”
Yong補(bǔ)充道，“我們固定石墨烯的方法是基于一個(gè)已經(jīng)應(yīng)用于接觸金屬沉積的蔭罩技術(shù)。這些模具不僅迭代快速成型簡(jiǎn)便快速，而且可重復(fù)使用，使成本效益復(fù)制。由于我們的方法既不涉及聚合物傳輸層，也不涉及有機(jī)溶劑，我們能夠在不同柔性基底上得到無(wú)污染的石墨烯。”
