石墨烯是世界上最薄、最強(qiáng)的人造材料。此外,它具有高度的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,并且具有高度的抗?jié)B透性。這些特性使其可用于電池、電子設(shè)備和高強(qiáng)度復(fù)合材料等各種應(yīng)用。然而,一項(xiàng)挑戰(zhàn)是在商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的同時(shí)確保其質(zhì)量。這就是研究人員創(chuàng)造這棵圣誕樹的原因。
該物體由丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU) 的科學(xué)家制造,長14 厘米,厚度僅為三分之一納米。它是從一卷10 米長的石墨烯上切下來的。石墨烯的生產(chǎn)方法是,首先在一卷可重復(fù)使用的銅箔上“生長”石墨烯,然后將石墨烯從銅箔上分離出來,并將其轉(zhuǎn)移到一卷廉價(jià)的聚合物薄膜上進(jìn)行處理和儲(chǔ)存。
盡管這是一種行之有效的生產(chǎn)石墨烯的方法,但仍然很難檢查石墨烯從一個(gè)卷轉(zhuǎn)移到另一個(gè)卷時(shí)是否失去任何功能。 DTU 團(tuán)隊(duì)利用太赫茲輻射解決了這個(gè)問題,少量的太赫茲輻射被認(rèn)為是無害的。
更具體地說,一旦石墨烯轉(zhuǎn)移到聚合物上,它首先受到太赫茲無線電波的影響,然后進(jìn)行掃描以查看它吸收了多少太赫茲輻射。石墨烯吸收這種輻射的能力與其電導(dǎo)率直接對(duì)應(yīng),因此只要掃描顯示其輻射均勻,它就應(yīng)該是好的。
首席科學(xué)家Peter Bggild 教授表示:“這個(gè)圣誕(樹)笑話背后蘊(yùn)藏著一個(gè)重要突破。我們首次成功地在石墨烯層轉(zhuǎn)移時(shí)對(duì)其進(jìn)行在線質(zhì)量控制。通過這樣做,我們獲得了穩(wěn)定、可重復(fù)的結(jié)果。”可重復(fù)和可用的材料特性的關(guān)鍵是在電子電路及其他領(lǐng)域利用石墨烯的先決條件?!?