最近一段時間，噴墨打印石墨烯電子電路和電極無疑是石墨烯領(lǐng)域的一大亮點。但是打印石墨烯之后，如何提高它的導(dǎo)電性卻成為了科學(xué)家們頭疼的問題。愛荷華州立大學(xué)的納米工程團(tuán)隊就利用激光技術(shù)成成功攻克了這一難題。想要知道他們的技術(shù)手段和石墨烯的更多應(yīng)用領(lǐng)域嗎？請走進(jìn)本文！

    愛荷華大學(xué)的“納米工程”研究團(tuán)隊一直致力于石墨烯應(yīng)用的開發(fā)，將其在傳感器和其他技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出的神奇特性充分發(fā)揮出來。石墨烯有很多優(yōu)秀性能，例如它的強(qiáng)度約是最強(qiáng)鋼材的100倍，它能在幾乎沒有損耗的前提下高效傳導(dǎo)熱和電。

    受到最近熱議的噴墨打印機(jī)打印多層石墨烯電極和電路項目的啟發(fā)，“納米工程”團(tuán)隊決定利用技術(shù)手段深入研究，希望研究出可大規(guī)模生產(chǎn)的柔性的、可穿戴的低成本電子設(shè)備。但是當(dāng)噴墨打印機(jī)打印出石墨烯后，如何改善石墨烯的導(dǎo)電性卻成了研究人員的難題。因為改善導(dǎo)電性過程需要高溫和使用化學(xué)試劑，而這都將損傷柔性印刷表面，例如紙張。

    最后，這些工程師開發(fā)了一種激光處理工藝，使得他們即使用在紙張和其他脆弱的打印表面，也能夠使用和改善印刷石墨烯的電子電路和電極。據(jù)說，該技術(shù)展現(xiàn)了廣闊的、多樣化的應(yīng)用前景，包括工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)可穿戴傳感器和薄膜晶體管。

    這個過程分為以下三步：

    石墨烯油墨配方：單層石墨烯（SLG）粉末與溶液和粘合劑混合，經(jīng)過超聲處理、超聲探頭和洗滌過濾，以便產(chǎn)生可噴射的石墨烯油墨。

    噴墨印刷：將制成的石墨烯油墨注入Dimatix材料打印機(jī)的墨盒中，并在隨后的打印過程中通過壓電噴嘴噴出。

    激光退火：使用Nd:Yag激光對電極進(jìn)行脈沖激光加工。

    工程師通過計算機(jī)控制激光選擇性地照射噴墨打印的氧化石墨烯，以達(dá)到去除油墨粘合劑和降低氧化石墨烯數(shù)量的目的。將噴墨打印的石墨烯轉(zhuǎn)變成用于新應(yīng)用中的導(dǎo)電材料無疑是納米技術(shù)領(lǐng)域的巨大突破。