《自然》：大规模生产低成本石墨烯已成可能9

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1、自然：大规模生产低成本石墨烯已成可能 .txt 你不能让所有人满意 , 因为不是所有地人 都是人成功人士是在牛 B 地路上 , 一路勃起你以为我会眼睁睁看着你去送死吗？我会闭上 眼睛地自然：大规模生产低成本石墨烯已成可能 .txt 心态决定状态 , 心胸决定格局 , 眼 界决定境界 .当你地眼泪忍不住要流出来地时候 ,睁大眼睛 ,千万别眨眼 , 你会看到世界由清晰 到模糊地全过程 .2009 年第 2 期 .( 总第 2220 期 溷酶 . esNews 德国研发降低轴承摩擦地金刚石涂层 轴承是一种通用零部件 ,只积极开发未来一代地新型轴承 , 可以适合几何形状复杂地零部 有很少数地设备仪器不

2、会采用他们为轴承开发出一种经过特件进行表面处理 , 比如轴承球笼 轴承设计 ,大多数情况下 ,轴承殊工艺加工地高性能化学涂层,等.”目前 ,项目师们正在优化这 都会出现在各种类型地仪器和以此方法来提供轴承中地表面技术 , 试图实现低涂层厚度高 设备体系中 .采用金刚石类型光滑度 ,降低摩擦 , 从而达到延性能表现地应用要求 ,据悉 1WM 地涂层对球型轴承和滑动轴承长轴承使用目地地设计要求 .计划将涂层厚度控制在 20微 M 进行表面处理 , 可以大大地降低这些创新地涂层产品 , 主要是由以下 . “我们地工艺可以确保 提轴承系统地摩擦损耗目前这金刚石型碳(DLC组成地,该研供微M级涂层结构地

3、涂层服务 种金刚石型涂层已经可以通过究中心地负责人 SvenMeier 博士要求 , 在这一尺寸下 , 涂层就可 特殊地涂装工艺应用在塑胶轴介绍说 , “金刚石型涂层地出现 , 以完全替代传统地润滑油或者 承之上 , 用来提高零部件地耐久使得我们对未来轴承地设计有润滑剂 , 来最大限度地降低系统 性 , 延长设备地使用寿命 . 了强大地技术支持 . 我们可以内摩擦了 . 如果有特殊要求地 通常在自行车地传动部分完全有能力设计出比传统轴承话 , 我们还可以制造出超级光滑 我们常常可以见到球型轴承 , 而使用寿命更长地新型产品 . 这地材料表面 . ” 滑动轴承则可以在轮船机轴中种涂装了新型涂层地

4、轴承技术目前, 研究人员还在进一步发现.轴承在许多传动和制动和应用还在进一步地开发中 ,我地开发涂层涂装工艺 ,以确保其 设计中起到了至关重要地作用 , 们设想这种产品可以在不用润能够满足不同规格和形状零部 它们不仅可以在高速引擎和高滑剂地情况下能够出色地完成件地具体要求.IWM 地目标就热复合条件下正常工作 , 而且还工作 . ”是通过优化工艺来降低现有地 可以帮助材料满足某些极端苛当然对轴承进行金刚石涂轴承加工地高成本, 从而实现降刻工作环境地要求 , 金刚石型涂层地表面处理也需要特殊地涂低企业设备采购和设备维护保 层地出现很好解决以上应用 装工艺，IWM地科学家们也已经养成本地目地来自德

5、国弗赖堡 IWM材料irSeilhm完成了这一工艺地开发 .Mee 来源： pcaCe 性能研究中心地科学家们正在接着介绍说 ， “我们地涂装方法 自然：大规模生产低成本石墨烯已成可能 自 2004 年石墨烯这一材料被发现以来 ， 有关研究和新闻就未曾间断 .石墨烯地应用范围很广 ， 从柔性电子产品到智能服装 ， 从可折叠显示器到有机太阳能电池 ， 甚 至未来地太空电梯都可以以石墨烯为原料 .20008 年 8 月, 美国科学家证实 , 石墨烯是目前已知世界上强度最高地材料 . 然而 ,迄今为止 ,如何制备大尺寸、高质量地石墨烯薄膜仍旧是一个有待解决地难题.据纽约时报近日报道 , 韩国科学家在

6、制备大尺寸、高质量地石墨烯薄膜方面取得了重大 突破.韩国研究人员近日发现了一种制备大尺寸石墨烯薄膜地方法 . 这种石墨烯薄膜不仅具备高硬 度和高拉伸强度 ,其电学特性也是现有材料中最好地 . 这些单原子层厚地碳薄片是非常有前途地材料 可以用来 .30 .|态20009 年第 2 期. ( 总第 220 期 制造平板显示器所必需地柔性、超薄电极和晶体管 . 另外, 石墨烯 还可以制作可折叠地有机发光二极管(OLED湿示器和有机太阳能电池 .据悉 ,由韩国成均馆大学和三星先进技术研究院地研究人员制备出地这种最新石墨烯薄膜有1厘M厚,透光率达80% ;在弯曲或延展过程中 , 它不仅不会断裂 , 其电

7、学特性也不会有任何改变 . 到目前为止 , 也有其他科学家用更简单地方法制备过大尺寸地 石墨烯薄膜 , 但是这些新制备出地薄膜地导电性能是它们地 30倍, 而且,这些薄膜很容易转移到不同地衬底上 . “我们已经证实石墨 烯是具备高拉伸强度、透明地最佳电子材料之一 . ”领导这一工作 地韩国科学家 . ByungHe eeHong 教授表示 . 他们地这一成果已于 1 月. 14 日发表在英国自然杂志网络版上 .石墨烯是一种优良地导体 . 它地电子传输速度要比硅快数十 倍. 它能够在显示器、有机太阳能电池、触摸屏生产中替代传统上 采用地脆弱地铟锡氧化物(ITO电极.石墨烯晶体管也能够替代 硅薄膜

8、晶体管 , 后者不仅不透光 , 而且难于在塑料上生长 . 制作高质量石墨烯微小薄片地最简单地办法是从石墨上剥离 石墨烯层 . 石墨是由许多层地石墨烯组成地 .2008 年, 美国罗格 斯大学材料科学与项目系教授 . ManishChhowalIla领导地研究小组设计了一种在实际应用时制备厘M级石墨烯薄膜地方法 . 这些研究人员将氧化石墨融于水中 , 制造出独立地氧化石墨烯片 , 这些石墨烯 片沉淀在可弯曲地衬底顶部 .与他们不同 , 韩国研究人员使用了一种名为化学气相沉积地方法 . 首先 , 他们在硅衬底上添加 一层 300纳M厚地镍.然后,他们在.1000摄氏度地甲烷中加热这一物质 ，再将它

9、迅速降至室内温度 这一过程能够在镍层地上部沉积出 6 或 lO 层石墨烯 . 用制作镍层图形地方式 ， 研究人员能够制备出图形化 地石墨烯薄 膜., 此外 ,美国麻省理工学院电子项目系教授 JingKong 也正在研究用类似地方法制备石墨烯薄片 但是, 韩国研究者地工作已经更进了一步 , 他们在把这些薄膜转移到柔性衬底上地同时不损坏薄膜 地质量 . 这种 转移可以用如下地两种方法实现：一是把镍用溶剂腐蚀掉以使石墨烯薄膜漂浮在溶液表面 , 进而把石墨烯 转移到任何所需地衬底上；另外一种更简单地方法就是用橡皮图章式地技术转移薄膜 . 美国哥伦比亚大学物理系教授 PhlpKiJiim 是新论文地作者

10、之一 . 他表示化学气相沉积方法是制备大 尺寸、高质量石墨烯地最省钱方法之一 ,可以与现有地半导体制造工艺兼容 .现在, 研究人员 已能够制备 4英寸厚地薄片不过，ByungHeeHong表示,他们能够很轻松地升级尺寸地规模.与此前科学家们在这一领域所取得地成果相比 , 新地石墨烯薄膜缺陷更少 .ByungHe eeHong认为,这是他们地薄膜导电性能提高30倍、迁移率提高20倍地原因所在“这些薄膜地导电性能对于小尺寸液晶显示器和触摸式显示器地一些入门级应用来说已经足够了 ”美国加州大学洛杉矶分校材料科学与项目系教授 YangYang 认为：“如果要想在有机太阳能电池和 0LED 产品中替代

11、IT0, 其导电 性能还需要提高 l0倍 ”除了石墨烯之外，其他许多材料也被认为可以制作透光、可弯曲地电子产品碳纳M管就是其中强有力地竞争者之一 例如, 研究人员在制作可弯曲地纳 M 管半导体器件方面已经取得进展 美国 Unidym 公司宣布，其使用碳纳M管涂层塑料薄膜而不是1T0涂层地显示器很快就会上市还有研究者正在用氧化铟涂层或氧化锌 , 氧化铟纳 M 线地方法制造可弯曲、透光地半导体器 件 与此 同时，密歇根大学地研究人员还用由非常细地金属线组成地栅格制作透光地半导体器件石墨烯地优点在于它优越地强度和很高地迁移率(预计是纳 M管地两倍莱斯大学石墨烯研究人员31 2009年第 2 期( 总

12、第 2220 期 | 置豫镦蔼 vesNewsTaoHe 表示 ， 新薄膜地导电性能和迁移率给人留下了很深地印象 “我还没有见到任何与此相 似或者可以与之媲美地工作” ， 他说，这项工作使得大规模生产低成本地柔性石墨烯电子产品成为可能来源：科学时报 ElementSixLtd供应 . CVD 金刚眉应用新型圆态激光路 . 斯特莱斯克莱德大学 (UiestfSrtcyentttfPoois 地研究人员已经 nvriyotahldIsiueohtnc( 光子学研究所 启动了一个为期 3 年半地项目 , 目地是开发一种新型固态激光器设计 . 该设计将采用 Eeetit lmnSxLd 制造地CVD化

13、学气相沉积 金刚石.ElementSix在.CVD金刚石合成及其应用领域处于世界领先 水平.金刚石拉曼 . (Raman 激光器地开发可开辟众多新地应用领域 , 如水下成像、医学成像、眼 科学、癌症治疗以及多光谱成像 . 该项 EtntttfPoois 地 AlJep 博士负责领导 , 将由斯特莱斯克莱德大学 IsiueohtncalKm 获 得了由英国政府资助地英国项目与自然科学研究理事会 (Egne eeigadPyiacecsRsaconnirnnhsclSineeerhCu .cil,EPSRC 提供地 600,000 多英镑基金 . 将金刚石用作固态激光材料为设计小而紧凑地固态激光器

14、带来了新地机遇, 这些激光器将具备更强地功率承载能力 , 并在当前无法获得地波长下运行 , 因而会开辟新地应用领域 . 金刚石拥有独特 地光学和热学综合特性 ,因此非常适合于这些应用 ,通过. ElementSix 生产地最新单晶 . CVD 材料可以 利用这些特性 .例如, 拉曼激光器已经利用硅等材料被开发出来 ,而且正被用于电信领域 ,而利用金刚石则可 以将其性能提升至新地功率水平和更多地波长 . 拉曼激光器地工作原理 拉曼激光器利用地是一种于 . 19222 年发现地称为 . 拉曼散射 . (anSaeig“” Rmactttrn 地现象 . 当光子撞击种物质时 , 其中一小部分光子会使

15、物质地原子发生振动 , 从而产生相互作用 . 在这种“非弹 性”碰撞中 , 光 子会增加或损失一定量地能量 , 其结果则是产生不同波长地光 . 拉曼激光器可通过振荡次级光 并将能量注 人系统内来放大次级光 , 从而发出连贯地激光束 .这种激光器地重要性在于它可改变波长.正如Kemp博士所说,这种改变波长地能力“有助于利用光谱中应用范围广但目前却光源匮乏地黄光至橙光区间” . 如今 , 大多数商业激光器都在光谱地 近红外区 .(0 . 81.1微M江作,在1微M附近(i . 031. 07微皿尤为集中,大部分高性能激光器工 作都是在这一区间完成地 .Kemp 博士表示：“或许现代固态激光项目中最大地挑战就在于发现产生新波长 但同时尽量保持目前激光器便利性和性能地方法 . ”合成金刚石地潜力另外 ,因为热量问题 ,目前地几代连续波固态拉曼激光器被局限于区区数瓦地功率 . 金刚石具有很强地导热性和较低地热膨胀系数 , 因而拥有更大地功率承载能力.