由于石墨烯特殊的二维结构,不仅表现出奇特的电学特性,而且具有很好的柔韧性,在透明导电材料和柔性电子器件方面具有潜在的应用前景。通常,石墨烯在PET和PDMS等柔性衬底上的附着力弱,靠范德瓦尔斯力相互结合。因此,当衬底发生较大的形变时,石墨烯很容易在衬底上发生滑移甚至断裂,这是因为石墨烯虽然具有很高的机械韧性,但在石墨烯面内是刚性的。为了解决石墨烯和衬底在较大应力加载时结合不牢固的问题,他们提出了一种新的石墨烯柔性器件的加工方法,即制作三维周期性折叠石墨烯结构,使石墨烯可以承受衬底材料较大的形变而不发生滑移或结构破坏。

  目前,对于在柔性衬底上加工周期性折叠石墨烯结构的研究工作还没有文献报道。他们采用了一种非线性折叠技术来加工石墨烯周期性结构,这种技术最早是Whitesides et al.在加工周期性硅薄膜褶皱结构时发展出来的,并在其它不同的材料上得到了推广。他们采用这种技术,首先把石墨烯转移到预先施加拉应力的PDMS柔性衬底上,然后通过释放PDMS上的应力,使石墨烯在PDMS恢复自然状态的过程中形成具有纳米周期的波纹状折叠结构。研究结果表明,得到的折叠石墨烯结构的周期和折叠幅度均受在PDMS上预施加应力大小的影响,也和石墨烯条带的宽度和层数有关。随着预先施加在PDMS上的拉应力的增加,得到的折叠石墨烯的周期和折叠幅度均会减小。另外,在窄的石墨烯条带上更容易得到规则周期性折叠结构。采用同样的加工方法,他们也在自己前期合成的纳米石墨烯薄膜上得到了周期性的折叠结构。