莱斯大学的迈克·威廉姆斯 科学家记录了激光诱导石墨烯的形成,这是用安装在扫描电子显微镜上的小型激光器制成的
学分:旅行团/莱斯大学 制造激光诱导石墨烯(LIG)不需要大功率激光
莱斯大学、田纳西大学、诺克斯维尔分校和橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家们正在使用一种非常小的可见光束将泡沫状的碳燃烧成微观图案
莱斯化学家詹姆斯·图尔的实验室在2014年发现了将普通聚合物转化为石墨烯的最初方法,田纳西/ORNL材料科学家菲利普Rack透露,他们现在可以在扫描电子显微镜(SEM)上观察导电材料形成的微小LIG痕迹
在美国化学学会的《美国化学学会应用材料与界面》中详细介绍了这一改变的过程,它创造了比宏观版小60%以上、比以前的红外激光器通常要小近10倍的LIG
图尔说,功率较低的激光也降低了这一过程的成本
这可能会导致更广泛的柔性电子产品和传感器的商业化生产
“电子应用的一个关键是制造更小的结构,这样就可以有更高的密度,或者每单位面积有更多的器件,”图尔说
“这种方法使我们能够制造出比以前密度大10倍的结构
" 为了证明这一概念,实验室制作了肉眼不可见的柔性湿度传感器,并直接在聚酰亚胺(一种商用聚合物)上制造
这些设备能够感知人类呼吸,响应时间为250毫秒
该论文的主要作者、莱斯博士后研究员迈克尔·斯坦福说:“这比大多数商用湿度传感器的采样速率要快得多,而且能够监测呼吸可能导致的局部湿度的快速变化。”
莱斯大学和橡树岭国家实验室的科学家使用安装在扫描电子显微镜上的小型激光器在聚合物上形成导电石墨烯的点和迹线
该技术制造出激光诱导石墨烯,其特征比宏观版本小60%以上,比典型的红外激光小近10倍
学分:旅行团/莱斯大学 较小的激光器泵浦波长为405纳米的光,在光谱的蓝紫色部分
这些激光器不如旅游集团和世界上其他公司用来将石墨烯燃烧成塑料、纸张、木材甚至食物的工业激光器强大
安装在扫描电镜上的激光只能燃烧聚合物顶部的5微米,写下小至12微米的石墨烯特征
(相比之下,人的头发有30到100微米宽
) 与ORNL的直接合作让斯坦福利用了国家实验室的先进设备
“这就是共同努力成为可能的原因,”图尔说
扫描电子显微镜图像显示聚酰亚胺薄膜上有两条激光诱导石墨烯的痕迹
安装在显微镜上的激光被用来将图案刻录到胶片上
这项技术显示出柔性电子技术发展的前景
学分:旅行团/莱斯大学 “我做了很多博士
D
在ORNL的研究,所以我意识到优秀的设施和科学家,以及他们如何能帮助我们的项目,”斯坦福说
“我们创造的LIG特征非常小,如果我们对图案进行激光扫描,然后在显微镜下进行搜索,几乎不可能找到它们
" 图尔的团队最近引入了快速石墨烯,可以将垃圾和食物垃圾立即转化为有价值的材料。他说,新的LIG工艺为将电子电路写入服装等柔性基底提供了一条新的途径
“虽然闪速工艺将生产大量石墨烯,但LIG工艺将允许石墨烯直接合成,用于表面精确的电子应用,”图尔说
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