據(jù)物理學(xué)組織網(wǎng)站2017年7月31日報道] 美國萊斯大學(xué)研究人員通過改變木頭的表面，使木頭成為電導(dǎo)體。研究人員使用激光將薄膜圖案變黑，并置于松木上。這是一種木頭和納米材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志。
2014年，萊斯大學(xué)研究人員采用激光加熱聚酰亞胺片表面，開發(fā)出一種薄原子碳材料，稱為激光誘導(dǎo)石墨烯（LIG），它是一種具有柔性表面的多孔石墨烯薄膜。此次技術(shù)所采用的薄膜圖案就是激光誘導(dǎo)石墨烯。
化學(xué)系教授詹姆斯·托爾說：“除了聚酰亞胺之外，一些木頭也可以制備激光誘導(dǎo)石墨烯。”研究發(fā)現(xiàn)，與交聯(lián)木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)含量較低的木材相比，松樹更適合生產(chǎn)高質(zhì)量石墨烯。木質(zhì)素是形成剛性細(xì)胞壁的復(fù)合有機(jī)聚合物。新技術(shù)制備的激光誘導(dǎo)石墨烯打開了新的應(yīng)用，例如對于三維石墨烯打印，聚酰亞胺非理想襯底。此外，木材還儲量豐富并且可再生。
與采用聚酰亞胺制備激光誘導(dǎo)石墨烯的方法一樣，新技術(shù)需要在室溫下使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)激光器，還需要使用惰性氬或氫氣。由于沒有氧氣，激光器產(chǎn)生的熱量不會將松木點燃，但是會產(chǎn)生石墨烯泡沫皺狀薄片，與木材表面鍵合。此外，改變激光器功率還可使激光誘導(dǎo)石墨烯的化學(xué)組成和熱穩(wěn)定性改變。當(dāng)激光器功率為70%時，激光器將產(chǎn)生最高質(zhì)量的激光誘導(dǎo)石墨烯，稱為“P-LIG”。
研究人員通過在激光誘導(dǎo)石墨烯上沉積鈷、磷、鎳和鐵，制作出具有高表面積的一對電催化劑，它耐用且有效，能將水分解成氫氣和氧氣。此外，在激光誘導(dǎo)石墨烯上沉積聚苯胺還可作為電容，存儲能量。
還有很多應(yīng)用需要探索，例如，采用激光誘導(dǎo)石墨烯與太陽電池集成。我們相信這一發(fā)現(xiàn)將激勵科學(xué)家思考如何將周圍天然材料開發(fā)成更有效的材料。
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