快速制造纳米微片新方法问世

2011-2-10 10:05 来源: 中国科学院
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  由英国、美国和韩国研究人员组成的一国际研究小组宣称,他们发明了一种新方法,可快速、高效地将石墨等特殊材料制成只有一个原子厚的纳米微片,该方法成本低廉,并可进行规模化工业生产,有可能导致一场新电子和储能技术革命。相关成果刊发在最近一期《科学》杂志上。

  石墨烯是近些年来材料研究的热点,因其与众不同的电学性质而备受关注,物理学家们希望有一天它在电子元器件中的应用上能够和传统的硅材料一较长短。但事实上,还有上百种类似的特殊层状材料,如一氮化硼、二硫化钼、二硫化钨等,同样能够用于新技术的创新。几十年来,研究人员一直在尽力将这些材料制成纳米微片,以便利用它们不寻常的电子和热电性质。然而,几乎所有方法都非常费时费力,制造出的材料也十分脆弱,大多不能实际应用。

  由英、美、韩组成的国际研究小组经过潜心研究,找到了一种制备纳米微片的新方法,他们利用超声波脉冲,可在几个小时之内,将多种一毫克的特殊层状材料制成数十亿个只有一个原子厚的石墨烯样纳米微片。研究人员称,该方法成本低廉,但十分高效,用这种方法制成的纳米微片,可喷涂到硅等其他材料表面,制成一种混合薄膜,这种薄膜将材料特性与传统技术有效结合,可应用于新型计算机元件、传感器或电池等的制造。

  该研究项目领导人之一、爱尔兰都柏林三一学院的乔纳森·科尔曼教授指出,这些新型材料所具有的化学和电学特性使其在新的电子设备、超强复合材料以及能源产生和储存等方面具有广泛用途,而该项研究则可称得上是高效温差电材料研究的一个重要进步。