石墨烯是一種令人興(xing) 奮的新型材料，因其優(you) 異的性能被譽為(wei) “神奇材料”。石墨烯在2010年獲得了廣泛的關(guan) 注，當時諾貝爾物理學獎授予了發現它的研究人員。石墨烯隻有一個(ge) 原子層厚，使其成為(wei) 世界上最薄的材料。研究人員指出，石墨烯是利用激光“鍛造”的。這將用石墨烯創建非常堅固的三維結構，可以潛在地用於(yu) 製造更快、更準確的機械設備。
石墨烯具有導電性、透明度和機械強度等優(you) 異性能。由於(yu) 這些特性，石墨烯將被廣泛應用於(yu) 能源存儲(chu) 、傳(chuan) 感器或通信技術等領域。

研究人員研究了如何通過將石墨烯暴露於(yu) 非常短而強大的激光脈衝(chong) 中來改變其形狀和性能。由於(yu) 激光脈衝(chong) ，通常可以將完全二維的石墨烯模製成三維結構。
我們(men) 稱這種方法為(wei) 光學鍛造，因為(wei) 它類似於(yu) 如何用錘子將平坦的金屬板鍛製成三維形狀。使用光學鍛造製成的結構比石墨烯的厚度高數百倍，但仍然很小，以至於(yu) 它們(men) 很容易貼在頭發上，研究人員說。
激光使石墨烯變硬
例如，由石墨烯製成的設備是通過機械振動工作的不同傳(chuan) 感器。人們(men) 發現光學鍛造可以使石墨烯變硬，從(cong) 而使其不易彎曲。這是一個(ge) 有趣的觀察結果，因為(wei) 彎曲剛度的增加也會(hui) 增加石墨烯的振動頻率。增加頻率，反過來，可以提高設備的速度和精度。
使用光學鍛造，我們(men) 能夠創造出比未改性石墨烯硬度高達1萬(wan) 倍的結構。對於(yu) 像這樣薄的材料來說，這是破紀錄的，研究人員說。

形狀是原子尺度變化的結果

在研究過程中發現，光學鍛造會(hui) 導致石墨烯的晶格缺陷，即石墨烯結構斷裂。
石墨烯從(cong) 隨機點開始斷裂。如果石墨烯暴露在激光照射下的時間足夠長，點狀缺陷就會(hui) 形成線狀缺陷或裂紋。這些缺陷導致石墨烯的局部膨脹，從(cong) 而導致石墨烯膨脹成三維形狀。
這項研究讓我們(men) 對石墨烯的形狀及其屬性如何改變有了深入的了解。該方法的一大優(you) 點是，修飾石墨烯不需要複雜的過程或化學處理，隻需要激光，研究人員總結道。