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        美國科學(xué)家首次用納米管制造出幾十納米寬石墨烯帶


        來源:中國網(wǎng)

        美國兩組科學(xué)家成功地使用圓柱狀的碳納米管制造出了幾十納米寬的石墨烯帶。這些石墨烯帶的應(yīng)用范圍涵蓋太陽能電池、計(jì)算機(jī)等。該研究成果發(fā)表在16日的《自然》雜志上! 

            一直以來,科學(xué)家都認(rèn)為石墨烯帶比碳納米管還要難以制造,石墨烯是從石墨材料中剝離出的單層碳原子材料,其厚度只有0.335納米,把20萬片石墨烯疊加到一起,也只有一根頭發(fā)絲那么厚! 

            石墨烯導(dǎo)電性好、纖薄、透明、堅(jiān)硬,非常適用于制造顯示屏和太陽能電池板。帶狀的石墨烯用處更大,在10納米左右的寬度上,電子被迫縱向移動(dòng),使石墨烯可以像半導(dǎo)體一樣起作用,半導(dǎo)體石墨烯可能是電子工業(yè)的“福音”! 

            之前,研究人員使用化學(xué)藥品或超聲波將石墨烯切成帶狀,但該方法無法用來大規(guī)模制造石墨烯帶,也無法控制其寬度。美國萊斯大學(xué)的化學(xué)家詹姆斯·賽領(lǐng)導(dǎo)的研究小組和斯坦福大學(xué)化學(xué)系教授戴洪杰(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組分別使用碳納米管制造出了石墨烯帶! 

            戴洪杰研究小組使用從半導(dǎo)體工業(yè)借鑒過來的蝕刻技術(shù)切開納米管。他們將碳納米管粘附到一個(gè)聚合物薄膜上,接著使用經(jīng)過電離的氬氣來蝕刻每個(gè)納米管的每一個(gè)條帶,得到的石墨烯帶的寬度僅為10納米至20納米! 

            詹姆斯·賽研究小組則使用高錳酸鉀和硫酸的混合物,沿著一個(gè)軸心打開納米管,他們得到的絲帶要寬一些,大約為100納米到500納米。這些絲帶雖不是半導(dǎo)體,但更容易大規(guī)模制造! 

            墨西哥科學(xué)和技術(shù)研究所的物理學(xué)家毛睿夕·特若尼斯認(rèn)為這兩個(gè)技術(shù)可相互補(bǔ)充! 

            詹姆斯·賽相信,他的絲帶能用來制造太陽能電池板、可彎曲的觸摸顯示屏,還能夠制成輕薄、導(dǎo)電的纖維,以取代在飛機(jī)和宇宙飛船上使用的笨重銅線。戴洪杰研究小組的窄帶具有導(dǎo)電性能,因此在電子工業(yè)將具有廣泛用途,他們已使用石墨烯帶制造出了基本的晶體管。
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