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解決方案

新型激光加工有望推動(dòng)石墨烯工業(yè)化

星之球激光 來源:中國航空報(bào)2015-12-04 我要評(píng)論(0 )   

  日前西班牙AIMEN技術(shù)中心的研究人員,展示了使用超高速激光加工石墨烯材料的新技術(shù),它使得大規(guī)模加工生產(chǎn)石墨烯成為可能。

  日前西班牙AIMEN技術(shù)中心的研究人員,展示了使用超高速激光加工石墨烯材料的新技術(shù),它使得大規(guī)模加工生產(chǎn)石墨烯成為可能。
  石墨烯具有獨(dú)特的電子和光學(xué)特性,其工業(yè)化生產(chǎn)可能會(huì)帶來一個(gè)快速、可靠、低功耗通信和信息處理的新時(shí)代。但目前有兩大問題阻礙了石墨烯產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用:首先,工業(yè)生產(chǎn)中沒有成熟的技術(shù)可用于大規(guī)模生產(chǎn)具有特殊性能的石墨烯;其次,用于硅基處理的傳統(tǒng)固態(tài)技術(shù)不適用于高分子材料石墨烯的加工。
  AIMEN的研究人員展示的新技術(shù),通過短激光脈沖誘導(dǎo)石墨烯的化學(xué)晶格發(fā)生變化。單個(gè)激光脈沖的持續(xù)時(shí)間僅有幾秒,石墨烯中的極性分子會(huì)像水波那樣產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的振蕩。研究人員發(fā)現(xiàn),在振蕩過程中,可以通過切割石墨烯晶格,把外部分子或所需的化合物添加到石墨烯中。激光的光斑可以集中在一個(gè)邊長為1微米的正方形中或面積更小的區(qū)域,這樣就能高精度地控制整個(gè)添加過程。在新技術(shù)工作過程中,大量的石墨烯可在高速度、高精度條件下被裁剪,這為石墨烯的廣泛應(yīng)用開辟了新的途徑。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),繪制微米大小的石墨烯的速度將超過每秒1米。
  此外,這項(xiàng)技術(shù)還展現(xiàn)了通過調(diào)整激光的變化來控制熱量吸收的化學(xué)過程。在低能量輸出的條件下,多光子吸收在碳和大氣分子的化學(xué)反應(yīng)之間起主導(dǎo)作用,從而賦予石墨烯新的光學(xué)特性,這也有助于通過改變石墨烯的光學(xué)潛力,使其更加功能化。研究人員稱,這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的表現(xiàn)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。目前的研究是基于工業(yè)生產(chǎn)的考慮,目的在于深入研究石墨烯在化學(xué)和物理變化中的可行性,同時(shí)嘗試用電子設(shè)備程序來控制其工業(yè)生產(chǎn)。
 

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