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金刚石合成石墨烯技术成功
发布时间:2017-1-16
       你很有可能听过石墨烯这种材料的种种过人之处,比方说出色的强度、优异的电气性能、热传导性和电子迁移率。这些不同的特点都让石墨烯在触摸屏、半导体、太阳能电池、超级电容器等领域产生了巨大的影响。
       但是,只有在原材料纯净的情况下,才能生产出高性能的石墨烯。生产高性能石墨烯是非常有挑战性的事情,但是美国能源部下属的阿贡国家实验室找到了一个可能的解决材料——超纳米金刚石。
       Anirudha Sumant是领导阿贡国家实验室的材料科学家,他们目前与加州大学河滨分校的合作,使用超纳米金刚石(UNCD)作为基底合成出来的石墨烯。这种合成方式可以保证去除大部分杂质。
       文章的第一作者黛安娜•伯曼(Diana•Berman)说:“当我第一次通过扫描电子显微镜看到的时候,发现这种方式做出来的石墨烯完整漂亮,这让我非常惊讶。我一直在用不同的方法制作石墨烯,但是我从没有看到过这么好的形状。”
       这种合成方式可以在更低的温度下合成石墨烯,比起用碳化硅合成石墨烯的方式(现在广泛使用的方式)要节省更多的时间。三四层的碳化硅晶体价格接近1200美元,而UNCD的成本价低于500美元,具更高的经济效益。
       阿贡实验室的小组成员表示,他们一共获得了三项专利。他们目前开始瑞典空间物理研究所和欧洲航天局合作,开发用于木星冰月亮探测器(JUICE)计划的石墨烯涂层探针。阿贡实验室的研究团队目前正在为北卡罗来纳大学的研究人员开发用于生物传感器的石墨烯探针。
       研究人员目前已经将研究成果发表到了《Nature Communications》上,当然,实验室的研究人员还会继续优化这种石墨烯的制造方法。
       此前曾有日本的研究者改进了用碳化硅制作石墨烯的方式,虽然可以获得更高品质的石墨烯,但是成本上并没有办法降低。

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