即使是石墨烯在觀看徒手攀巖后也會爬得很高

即使是石墨烯在觀看徒手攀巖后也會爬得很高

石墨烯和其他二維材料由于其獨特的光學和電學性能而引起了人們的廣泛關注，但如何將石墨烯轉移到特定的基片上一直是一個挑戰。最近，科學家們成功地找到了一種新的解決方案——讓石墨烯自己爬上去。

目前制備石墨烯主要有兩種方法。一種是直接在物體表面用化學氣相沉積法生產石墨烯，這種方法可以獲得大面積、高純度的石墨烯，但化學氣相沉積不僅需要復雜的設備，而且必須在高溫下進行，因此不可能直接在非熱表面制備石墨烯。另一種方法是將石墨烯從液體中剝離得到石墨烯，然后將含有石墨烯的懸浮液涂在固體表面上，與化學氣相沉積相比，該方法操作更方便，可以直接在非耐熱固體表面上獲得石墨烯涂層。然而，這種方法的缺點是不容易獲得寬范圍內厚度均勻的石墨烯。

中國北京航空航天大學的研究人員提出了一種獨特的石墨烯轉移方法，首先通過剝離石墨將石墨烯分散到水溶性有機溶劑中，然后將這種石墨烯懸浮液滴添加到水表面，混合后，有機溶劑擴散到水中。當石墨烯停留在水面上時，形成一層薄膜，然后將預先濕潤的玻璃垂直插入水中。很快，最初覆蓋在水面上的石墨烯薄膜沿著玻璃向上爬，逐漸覆蓋在玻璃表面上。根據研究者的觀察，這個過程進行到很快，石墨烯可以上升到每秒幾毫米。

研究人員指出，石墨烯之所以能爬升，是因為它在玻璃被覆蓋時會降低玻璃的表面能。如果玻璃的表面經過預處理，使部分區域具有親水性，而另一部分區域具有疏水性，石墨烯只會覆蓋親水性區域。因此，使用這種方法，研究人員可以傳遞多種二維的包括石墨烯在內的NAL材料，方便地應用于各種固體表面，為基于這些二維材料的新設備的開發鋪平了道路，相關研究發表在最新一期的《先進材料》上。

將石墨烯從水面轉移到玻璃表面的過程。圖中的玻璃板既含有親水性（藍色）區域，又含有疏水性（黃色）區域，因此石墨烯只能轉移到親水性區域（圖片引自原紙）。

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