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解开碳纳米管,获得纳米带,革新电子产品?

了解研究人员如何将碳纳米管转化为石墨烯纳米带,推动柔性电子和半导体材料的发展。

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两组研究人员发现了“展开”碳纳米管以制造石墨烯纳米带的方法,专家表示,这一发展可能为新一代电子产品指明方向,包括比当今使用的硅基芯片更快、更小的计算机芯片。

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石墨烯,一种原子厚度的蜂窝状碳片,是目前最热门的材料之一。它能很好地导电,但又轻薄、透明且坚固,因此在显示器和太阳能电池板方面具有潜在用途。石墨烯带的用途可能更广泛。当宽度约为10纳米或更小时,电子被迫沿长度方向移动,使石墨烯表现出半导体特性[《自然新闻》]。

然而,生产这些纳米带一直非常困难。

以前,石墨烯纳米带[被]用化学方法从较大的片材上切割下来,这些方法就像一把钝剪刀,对纳米带的宽度控制很差[《新科学家》]。

在发表于Nature的两项研究中,研究小组找到了展开碳纳米管以生产纳米带的方法。其中一个由洪杰·戴(Hongjie Dai)领导的团队,通过

一种借鉴自半导体行业的蚀刻技术切割了碳纳米管。他们将碳纳米管粘在一个聚合物薄膜上,然后使用离子化的氩气蚀刻掉每根碳纳米管的一条带。清理后,剩下的纳米带宽度仅为10-20纳米。[另一团队由詹姆斯·图尔(James Tour)领导,他们使用]高锰酸钾和硫酸的组合,沿着一个单一轴线将碳纳米管撕开。所得纳米带更宽——约100-500纳米——并且不具有半导体特性,但更容易大量生产[《自然新闻》]。

研究人员表示,纳米带具有巨大的潜在应用。图尔表示,他生产的较宽纳米带可用于触摸屏显示器、柔性电子产品和太阳能电池板,并指出他的

纳米带易于加工,因为它们是氧化石墨烯,可溶于水。“你可以用纯粹的力量将它们像河流中的原木一样平行排列,”图尔说。“你可以将它们涂抹下来,它们就会自动对齐”[《技术评论》]。

戴生产的较窄纳米带由于其半导体特性,可能将用于电子产品。研究人员表示,这两种方法都已获得商业开发许可。相关内容:80beats:新型“纳米发电机”可利用您的运动为 iPod 充电 80beats:碳纳米管带或让超人望尘莫及 80beats:自组织纳米技术可在硬币大小的表面上存储250张DVD 80beats:碳纳米管可替代铂,推动氢能源汽车普及 80beats:纸一样薄的纳米管扬声器能增大音量 80beats:纳米管或将成为柔性电子产品的关键图片:Dmitry V. Kosynkin

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