
西班牙AIMEN技術中心的研究人員日前,展示了使用超高速激光加工石墨烯材料的新技術,它使得大規模加工生產(chan) 石墨烯成為(wei) 可能。
石墨烯具有獨特的電子和光學特性,其工業(ye) 化生產(chan) 可能會(hui) 帶來一個(ge) 快速、可靠、低功耗通信和信息處理的新時代。但目前有兩(liang) 大問題阻礙了石墨烯產(chan) 品的廣泛應用:首先,工業(ye) 生產(chan) 中沒有成熟的技術可用於(yu) 大規模生產(chan) 具有特殊性能的石墨烯;其次,用於(yu) 矽基處理的傳(chuan) 統固態技術不適用於(yu) 高分子材料石墨烯的加工。
AIMEN的研究人員展示的新技術,通過短激光脈衝(chong) 誘導石墨烯的化學晶格發生變化。單個(ge) 激光脈衝(chong) 的持續時間僅(jin) 有幾秒,石墨烯中的極性分子會(hui) 像水波那樣產(chan) 生一個(ge) 持續的振蕩。研究人員發現,在振蕩過程中,可以通過切割石墨烯晶格,把外部分子或所需的化合物添加到石墨烯中。激光的光斑可以集中在一個(ge) 邊長為(wei) 1微米的正方形中或麵積更小的區域,這樣就能高精度地控製整個(ge) 添加過程。在新技術工作過程中,大量的石墨烯可在高速度、高精度條件下被裁剪,這為(wei) 石墨烯的廣泛應用開辟了新的途徑。運用這項技術,繪製微米大小的石墨烯的速度將超過每秒1米。
此外,這項技術還展現了通過調整激光的變化來控製熱量吸收的化學過程。在低能量輸出的條件下,多光子吸收在碳和大氣分子的化學反應之間起主導作用,從(cong) 而賦予石墨烯新的光學特性,這也有助於(yu) 通過改變石墨烯的光學潛力,使其更加功能化。研究人員稱,這項技術在工業(ye) 領域的表現還有待進一步驗證。目前的研究是基於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 的考慮,目的在於(yu) 深入研究石墨烯在化學和物理變化中的可行性,同時嚐試用電子設備程序來控製其工業(ye) 生產(chan) 。
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