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使用扫描隧道显微镜从石墨烯制作折纸结构

来自中国科学院,范德比尔特大学和马里兰大学的一组研究人员使用扫描隧道显微镜创建了由石墨烯制成的折纸状结构。在他们发表在“ 科学 ”杂志上的论文中,该小组解释了他们如何实现这一壮举和可能的应用。

几十年来,科学家们一直试图以可控的方式折叠石墨烯片。虽然有些人设法折叠石墨烯片,但他们或者无法以受控方式进行折叠,或者他们不得不对石墨烯进行预处理以使其在某些地方弯曲。科学家认为,如果石墨烯片可以被可控地操纵,所得到的材料将具有所需的性质 - 一个例子是将其弯曲成“魔角”以使其超导。其他人希望开发出比使用硅制造的更小的处理器。在这项新的努力中,研究人员声称已经找到了一种可控地折叠纳米石墨烯的方法。

第一步涉及创建石墨烯的纳米岛。研究人员在石墨片上发射氢离子 10个循环,这个过程需要10个小时。这产生了高质量的石墨烯,可以经受操作而不会以不可靠的方式断裂或弯曲。之后,该团队使用扫描隧道显微镜(STM)抓住部分纳米岛,然后在折叠纸张时抓住它们,就像一张纸一样。他们指出,控制STM的人需要一些专业知识才能准确地操纵纸张。

该团队展示了他们的技术,首先将碳纳米管连接到其中一个纳米岛上,然后像煎蛋卷一样将其折叠成两半。他们继续将其他小薄片折叠成基本的折纸形状。他们承认他们的技术目前非常繁琐,并且在用于创建商业产品之前需要做更多的工作。

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