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科學家首次用納米管制造出石墨烯帶
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作者:
兌水
時間:
2009-4-24 07:43
標題:
科學家首次用納米管制造出石墨烯帶
美國兩組科學家成功地使用圓柱狀的碳納米管制造出了幾十納米寬的石墨烯帶。這些石墨烯帶的應用范圍涵蓋太陽能電池、計算機等。該研究成果發表在16日的《自然》雜志上。
一直以來，科學家都認為石墨烯帶比碳納米管還要難以制造，石墨烯是從石墨材料中剝離出的單層碳原子材料，其厚度只有0.335納米，把20萬片石墨烯疊加到一起，也只有一根頭發絲那么厚。
石墨烯導電性好、纖薄、透明、堅硬，非常適用于制造顯示屏和太陽能電池板。帶狀的石墨烯用處更大，在10納米左右的寬度上，電子被迫縱向移動，使石墨烯可以像半導體一樣起作用，半導體石墨烯可能是電子工業的“福音”。
之前，研究人員使用化學藥品或超聲波將石墨烯切成帶狀，但該方法無法用來大規模制造石墨烯帶，也無法控制其寬度。美國萊斯大學的化學家詹姆斯·賽領導的研究小組和斯坦福大學化學系教授戴洪杰（音譯）領導的研究小組分別使用碳納米管制造出了石墨烯帶。
戴洪杰研究小組使用從半導體工業借鑒過來的蝕刻技術切開納米管。他們將碳納米管粘附到一個聚合物薄膜上，接著使用經過電離的氬氣來蝕刻每個納米管的每一個條帶，得到的石墨烯帶的寬度僅為10納米至20納米。
詹姆斯·賽研究小組則使用高錳酸鉀和硫酸的混合物，沿著一個軸心打開納米管，他們得到的絲帶要寬一些，大約為100納米到500納米。這些絲帶雖不是半導體，但更容易大規模制造。
墨西哥科學和技術研究所的物理學家毛睿夕·特若尼斯認為這兩個技術可相互補充。
詹姆斯·賽相信，他的絲帶能用來制造太陽能電池板、可彎曲的觸摸顯示屏，還能夠制成輕薄、導電的纖維，以取代在飛機和宇宙飛船上使用的笨重銅線。戴洪杰研究小組的窄帶具有導電性能，因此在電子工業將具有廣泛用途，他們已使用石墨烯帶制造出了基本的晶體管。
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