石墨烯可剪成納米機器 為彈性器件應用提供新思路
2015年08月06日 9:29 3488次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新材料前沿
藝術可以將紙張剪成復雜的圖案，比如雪花。美國康奈爾大學的物理學家也變身成為剪紙藝人，不過，他們手中的“紙張”是只有一個原子厚的石墨烯，他們剪出來的可能是世界上最小的機器。 康奈爾大學卡夫利納米尺度科學研究所所長保羅·麥克尤恩帶領的研究團隊在發(fā)表于最新的《自然》雜志的論文中，展示了如何將只有10微米厚的石墨烯(人的頭發(fā)大約是70微米厚)裁剪、折疊、扭轉(zhuǎn)和彎曲成多種造型，從而使剪紙藝術擴展到了納米級。
在這樣的微觀尺度上，石墨烯以及其他超薄材料會變得非常黏。因此，研究人員使用了一個慣常的小伎倆，使其更容易操縱：將石墨烯懸浮在加入表面活性劑的水中，就像滑滑的肥皂水一樣。他們制造了一個金拉環(huán)作為“手柄”，以便能夠抓住剪出造型后的石墨烯的末端。此外，研究人員還借來激光切割機，按照設計建立紙模型，然后再用石墨烯將其制造出來。
他們用一張石墨烯薄片造出了一個柔軟彈簧，其工作方式就像一個非常靈活的晶體管。麥克尤恩說，拉開這種彈簧所需的力，與一個動力蛋白可能產(chǎn)生的力相當。這項實驗進入了生物力學范疇，為納米級彈性器件的應用打開了思路，如可以將其作為傳感器放置在人體細胞附近或在大腦中。
研究人員還演示了如何將石墨烯彎曲成簡單的鉸鏈設計，并量化了所需的力。他們發(fā)現(xiàn)，打開和關閉鉸鏈10000次，它仍然完全完好，伸縮自如，這對于納米尺度的可折疊機器和設備來說可能是個有用的特性。
康奈爾大學一個相關的研究小組已經(jīng)獲得了美國國防部的資助，采用這項研究所展示的部分剪紙理論，圍繞類似于石墨烯一樣的柔性材料繼續(xù)進行技術開發(fā)。
責任編輯：徐婷
如需了解更多信息，請登錄中國有色網(wǎng)：www.yemianfei8.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章，均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構(gòu)授權同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權；
凡本網(wǎng)注明“來源：“XXX（非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構(gòu)成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網(wǎng)概不負任何責任。
