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  技术动态    
美国莱斯大学利用木头开发出激光诱导石墨烯
作者:cmh        来源:国防科技信息网 
日期:2017-08-08    阅读次数:258
副标题:

        据 许文琪 报道,物理学组织网站 2017 年 7 月 31 日讯,美国莱斯大学研究人员通过改变木头的表面,使木头成为电导体。研究人员使用激光将薄膜图案变黑,并置于松木上。这是一种木头和纳米材料的复合结构。研究成果发表在 《 先进材料 》杂志。   
        2014 年, 莱斯大学研究人员采用激光加热聚酰亚胺片表面,开发出一种薄原子碳材料,称为激光诱导石墨烯(LIG),它是一种具有柔性表面的多孔石墨烯薄膜。此次技术所采用的薄膜图案就是激光诱导石墨烯。   
        化学系教授詹姆斯-托尔说:“ 除了聚酰亚胺之外,一些木头也可以制备激光诱导石墨烯。 ” 研究发现,与交联木质纤维素结构含量较低的木材相比,松树更适合生产高质量石墨烯。 木质素是形成刚性细胞壁的复合有机聚合物。新技术制备的激光诱导石墨烯打开了新的应用,例如对于三维石墨烯打印,聚酰亚胺非理想衬底。此外,木材还储量丰富并且可再生。   
        与采用聚酰亚胺制备激光诱导石墨烯的方法一样,新技术需要在室温下使用标准工业激光器,还需要使用惰性氩或氢气。由于没有氧气,激光器产生的热量不会将松木点燃, 但是会产生石墨烯泡沫皱状薄片,与木材表面键合。 此外,改变激光器功率还可使激光诱导石墨烯的化学组成和热稳定性改变。当激光器功率为 70% 时,激光器将产生最高质量的激光诱导石墨烯,称为 “ P-LIG ”。   
        研究人员通过在激光诱导石墨烯上沉积钴、 磷、 镍和铁,制作出具有高表面积的一对电催化剂,它耐用且有效,能将水分解成氢气和氧气。 此外,在激光诱导石墨烯上沉积聚苯胺还可作为电容,存储能量。   
        还有很多应用需要探索,例如, 采用激光诱导石墨烯与太阳电池集成。我们相信这一发现将激励科学家思考如何将周围天然材料开发成更有效的材料。   
        延伸阅读:又一项黑科技诞生:激光消灭电子垃圾?   
        近日,美国莱斯大学的科学家们干了一件独具开创性的事儿,让本身绝缘的木头变成了导电物体, 是不是有点“ 黑科技 ”的味道。   
        由化学家 James Tour 领导的团队采用了激光诱导石墨烯( LIG )技术,将木头表面镀了一层黑色石墨烯,从而使得木头拥有导电能力。该技术虽然在 2014 年就被发现,但是在木头上实现还属首例。(图略)   
        科学家通过选择适合的激光能量,在惰性气体环境中完成了此次实验。 通过激光光束作用于石墨烯材料, 使其更加牢固地附属在木头表面。 该实验的重要意义在于, 为电子应用提供了全新的替代品。 未来大量电子产品有望被更加环保的木头取代,或者是其他环保材料,前景是不是很美好呢?  

    
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