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激光新技术使石墨烯工业化成为可能

本文摘要:西班牙AIMEN技术中心的研究人员日前展出了用于超高速激光加工石墨烯材料的新技术,它使得大规模加工生产石墨烯沦为有可能。有关研究论文公开发表在《应用于物理快报》上。 石墨烯具备独有的电子和光学特性,其工业化生产可能会带给一个较慢、可信、低功耗通信和信息处理的新时代。但目前有两大问题妨碍了石墨烯产品的广泛应用:首先,工业生产中没成熟期的技术可用作大规模生产具备类似性能的石墨烯;其次,用作硅基处置的传统固态技术呼吸困难用作高分子材料石墨烯的加工。

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西班牙AIMEN技术中心的研究人员日前展出了用于超高速激光加工石墨烯材料的新技术,它使得大规模加工生产石墨烯沦为有可能。有关研究论文公开发表在《应用于物理快报》上。

石墨烯具备独有的电子和光学特性,其工业化生产可能会带给一个较慢、可信、低功耗通信和信息处理的新时代。但目前有两大问题妨碍了石墨烯产品的广泛应用:首先,工业生产中没成熟期的技术可用作大规模生产具备类似性能的石墨烯;其次,用作硅基处置的传统固态技术呼吸困难用作高分子材料石墨烯的加工。AIMEN的研究人员展出的新技术,通过较短激光脉冲诱导石墨烯的化学晶格发生变化。

单个激光脉冲的持续时间仅有几秒,石墨烯中的极性分子不会像水波那样产生一个持续的波动。研究人员找到,在波动过程中,可以通过切割成石墨烯晶格,把外部分子或所需的化合物加到到石墨烯中。激光的光斑可以集中于在一个边长为1微米的正方形中或面积更加小的区域,这样就能高精度地掌控整个加到过程。在新技术工作过程中,大量的石墨烯可在高速度、高精度条件下被剪裁,这为石墨烯的广泛应用修筑了新的途径。

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运用这项技术,绘制微米大小的石墨烯的速度将多达每秒1米。此外,这项技术还展现出了通过调整激光的变化来掌控热量吸取的化学过程。在较低能量输入的条件下,多光子吸取在碳和大气分子的化学反应之间起主导作用,从而彰显石墨烯新的光学特性,这也有助通过转变石墨烯的光学潜力,使其更为功能化。

研究人员称之为,这项技术在工业领域的展现出还有待更进一步检验。目前的研究是基于工业生产的考虑到,目的在于深入研究石墨烯在化学和物理变化中的可行性,同时尝试用电子设备程序来掌控其工业生产。


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