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標(biāo)題:
科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶
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作者:
兌水
時間:
2009-4-24 07:43
標(biāo)題:
科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶
美國兩組科學(xué)家成功地使用圓柱狀的碳納米管制造出了幾十納米寬的石墨烯帶。這些石墨烯帶的應(yīng)用范圍涵蓋太陽能電池、計算機等。該研究成果發(fā)表在16日的《自然》雜志上。
一直以來，科學(xué)家都認為石墨烯帶比碳納米管還要難以制造，石墨烯是從石墨材料中剝離出的單層碳原子材料，其厚度只有0.335納米，把20萬片石墨烯疊加到一起，也只有一根頭發(fā)絲那么厚。
石墨烯導(dǎo)電性好、纖薄、透明、堅硬，非常適用于制造顯示屏和太陽能電池板。帶狀的石墨烯用處更大，在10納米左右的寬度上，電子被迫縱向移動，使石墨烯可以像半導(dǎo)體一樣起作用，半導(dǎo)體石墨烯可能是電子工業(yè)的“福音”。
之前，研究人員使用化學(xué)藥品或超聲波將石墨烯切成帶狀，但該方法無法用來大規(guī)模制造石墨烯帶，也無法控制其寬度。美國萊斯大學(xué)的化學(xué)家詹姆斯·賽領(lǐng)導(dǎo)的研究小組和斯坦福大學(xué)化學(xué)系教授戴洪杰（音譯）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組分別使用碳納米管制造出了石墨烯帶。
戴洪杰研究小組使用從半導(dǎo)體工業(yè)借鑒過來的蝕刻技術(shù)切開納米管。他們將碳納米管粘附到一個聚合物薄膜上，接著使用經(jīng)過電離的氬氣來蝕刻每個納米管的每一個條帶，得到的石墨烯帶的寬度僅為10納米至20納米。
詹姆斯·賽研究小組則使用高錳酸鉀和硫酸的混合物，沿著一個軸心打開納米管，他們得到的絲帶要寬一些，大約為100納米到500納米。這些絲帶雖不是半導(dǎo)體，但更容易大規(guī)模制造。
墨西哥科學(xué)和技術(shù)研究所的物理學(xué)家毛睿夕·特若尼斯認為這兩個技術(shù)可相互補充。
詹姆斯·賽相信，他的絲帶能用來制造太陽能電池板、可彎曲的觸摸顯示屏，還能夠制成輕薄、導(dǎo)電的纖維，以取代在飛機和宇宙飛船上使用的笨重銅線。戴洪杰研究小組的窄帶具有導(dǎo)電性能，因此在電子工業(yè)將具有廣泛用途，他們已使用石墨烯帶制造出了基本的晶體管。
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