即使是石墨烯在觀看徒手攀巖后也會(huì)爬得很高

即使是石墨烯在觀看徒手攀巖后也會(huì)爬得很高

石墨烯和其他二維材料由于其獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性能而引起了人們的廣泛關(guān)注，但如何將石墨烯轉(zhuǎn)移到特定的基片上一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。最近，科學(xué)家們成功地找到了一種新的解決方案——讓石墨烯自己爬上去。

目前制備石墨烯主要有兩種方法。一種是直接在物體表面用化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)石墨烯，這種方法可以獲得大面積、高純度的石墨烯，但化學(xué)氣相沉積不僅需要復(fù)雜的設(shè)備，而且必須在高溫下進(jìn)行，因此不可能直接在非熱表面制備石墨烯。另一種方法是將石墨烯從液體中剝離得到石墨烯，然后將含有石墨烯的懸浮液涂在固體表面上，與化學(xué)氣相沉積相比，該方法操作更方便，可以直接在非耐熱固體表面上獲得石墨烯涂層。然而，這種方法的缺點(diǎn)是不容易獲得寬范圍內(nèi)厚度均勻的石墨烯。

中國(guó)北京航空航天大學(xué)的研究人員提出了一種獨(dú)特的石墨烯轉(zhuǎn)移方法，首先通過剝離石墨將石墨烯分散到水溶性有機(jī)溶劑中，然后將這種石墨烯懸浮液滴添加到水表面，混合后，有機(jī)溶劑擴(kuò)散到水中。當(dāng)石墨烯停留在水面上時(shí)，形成一層薄膜，然后將預(yù)先濕潤(rùn)的玻璃垂直插入水中。很快，最初覆蓋在水面上的石墨烯薄膜沿著玻璃向上爬，逐漸覆蓋在玻璃表面上。根據(jù)研究者的觀察，這個(gè)過程進(jìn)行到很快，石墨烯可以上升到每秒幾毫米。

研究人員指出，石墨烯之所以能爬升，是因?yàn)樗诓ＡП桓采w時(shí)會(huì)降低玻璃的表面能。如果玻璃的表面經(jīng)過預(yù)處理，使部分區(qū)域具有親水性，而另一部分區(qū)域具有疏水性，石墨烯只會(huì)覆蓋親水性區(qū)域。因此，使用這種方法，研究人員可以傳遞多種二維的包括石墨烯在內(nèi)的NAL材料，方便地應(yīng)用于各種固體表面，為基于這些二維材料的新設(shè)備的開發(fā)鋪平了道路，相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)材料》上。

將石墨烯從水面轉(zhuǎn)移到玻璃表面的過程。圖中的玻璃板既含有親水性（藍(lán)色）區(qū)域，又含有疏水性（黃色）區(qū)域，因此石墨烯只能轉(zhuǎn)移到親水性區(qū)域（圖片引自原紙）。

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