很多人小时分都玩过折纸,但很少有人能想到,现在纳米资料石墨烯也有“折纸术”了。近期,由我国科学院物理研讨所高鸿钧院士研讨团队的陈辉博士等人初次完结了对石墨烯纳米结构的原子级可控折叠,相当于用“石墨烯”的“折纸”,相关论文6日发布在国际尖端科研杂志《科学》上。论文一起联络作者杜世萱在承受北青报记者采访时介绍,此次研讨所用来折叠的石墨烯“纸”厚度不到0.2纳米,科研人员是在特别的显微镜下完结的折叠。“此次折叠出来的一种石墨烯纳米片结构具有电子元器材的一些特性,往后跟着研讨的进一步深化,咱们有或许使用石墨烯的‘折纸术’发明出功率更高的手机、电脑等电子设备。”
应战物理学难题 我国科学家折叠石墨烯
折纸术”是一种把纸张折出各种特定形状和把戏的艺术。艺术家们经过精妙的方法,把简略与单调的二维纸张变成五光十色的三维结构。实际上,这类将物质折叠操作的方法也经常被用在一些科学研讨的前沿范畴。经过对新资料的折叠,能够发明出形状与功用各异的结构、器材甚至机器。
我国科学院物理研讨所6日发布音讯称,该研讨所高鸿钧研讨团队的陈辉博士等人初次完结了对石墨烯纳米结构的原子级精准的可控折叠,构筑出一种新式的准三维石墨烯纳米结构。我国科学院物理研讨所表明,此次发现使用的是原子级精准的“折纸术”,也是现在国际上最小尺度的石墨烯折叠。现在,该研讨的论文已发布在国际尖端科研期刊《科学》上。
石墨烯作为一种纳米级的新式二维资料,在电学方面能够有望成为新一代电子元器材的基材,因而多年来一直是物理学研讨的热门话题。2010年,两名科学家因在石墨烯资料方面的杰出研讨取得了诺贝尔物理学奖。
我国科学院物理研讨所介绍,想要折叠石墨烯并不简略,因为把石墨烯曲折起来后,其结构的电子学性质简略遭到多方面要素的影响,特别是依据特别需求沿特定方向对石墨烯进行折叠,具有极大的应战性。
折叠石墨烯厚度仅为A4纸五十万分之一
此次发布的论文的一起联络作者杜世萱在承受北青报记者采访时表明,比较约0.1毫米厚的一般A4纸,陈辉等人用来折叠的石墨烯厚度不到0.2纳米,相当于A4纸五十万分之一的厚度。为了折叠这样薄的“纸”,科研人员需求操作一种特别的显微镜——扫描隧道显微镜来操作。“光是操练在这种显微镜下进行操作,或许就要花几个月的时刻。”
为了能够折叠石墨烯,科研人员花了1年多的时刻做准备,比方寻觅合适折叠石墨烯的环境。杜世萱说:“比方一张纸,放在沾满胶水的桌子上,就很难给它折叠起来,石墨烯的折叠也是相同,环境中的电、磁等都或许是粘住石墨烯的‘胶水’。所以找到一个不会影响折叠的环境是非常重要的。”
比较“台下十年功”,操作折叠石墨烯花费的时刻就短多了,“这个操作是以分钟为单位核算的。”杜世萱解说说:“一般折纸,咱们会用两根手指夹住纸的一端,把纸给折叠起来。但有的时分,因为手上有静电或许比较湿,咱们一只手指就能把纸的一端提起来。折叠石墨烯就有些像后一种状况,用一个带弱小电流的针,去招引自身也有电的石墨烯,用针去引导石墨烯移动到指定的方位。”
石墨烯折叠术有望用于发明更高效电子设备
陈辉等人发布的论文显现,此次研讨不只完结了简略的“折叠”,还能够在折叠后将石墨烯成功“打开”,并能让同一个石墨烯结构沿恣意方向重复折叠,还发明出了堆叠视点准确可调的特定双层石墨烯纳米结构。
据悉,根据此次发现的石墨烯“折纸术”,能够折叠出其他新式的原子晶体资料,从而制出功用纳米结构及其量子器材。我国科学院院士高鸿钧在承受央视采访时介绍,经过折叠所获取的新资料或许取得折叠前所没有的超导性或磁性,这样的一些特性的改变,对未来的使用会有重要意义。
杜世萱告知北青报记者,此次发现的一些石墨烯纳米片结构具有电子元器材的一些特性,跟着往后研讨的不断深化,有或许使用石墨烯的折纸术,来发明出功率更高的手机、电脑等电子设备。
(北青报记者 屈畅 实习记者 许张超)
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