石墨烯制備取得新成果，將推動(dòng)醫藥等領(lǐng)域的發(fā)展

　　近日消息，哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院青年教師鐘晶課題組與來(lái)自國內外科研院所、高校的科研人員合作，在石墨烯基宏觀(guān)體構建與制備方面取得一系列新成果。

　　其中，針對石墨烯難以大規模有效定向與致密組裝問(wèn)題，研究人員提出利用離心澆鑄法在旋轉過(guò)程中產(chǎn)生的離心力與剪切應力實(shí)現二維材料的高效大規模的高度定向及致密組裝，實(shí)現了對石墨烯薄膜以及石墨烯復合材料的高效制備。

　　據悉，該方法具有很強的通用性，可推廣至氮化硼薄膜、二硫化鉬薄膜以及異質(zhì)結的高效制備。

　　筆者了解到，這些二維材料也屬于目前熱門(mén)的前沿科技領(lǐng)域，在醫藥、印刷電子、柔性電子、微電子、存儲器、處理器、超透鏡、太赫茲、超級電容、太陽(yáng)能電池、防偽標簽、量子點(diǎn)、傳感器、半導體制造、NFC、醫療等方面都有所應用。

　　其中，立方氮化硼膜具有許多優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應用于機械加工、高溫電子器件、光學(xué)保護膜、半導體、 散熱板、光電開(kāi)關(guān)、工具及耐熱耐酸、耐蝕涂層等方面。

　　二硫化鉬薄膜具備優(yōu)良的光電性能，目前已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。業(yè)內表示，石墨烯薄膜如果推廣至二硫化鉬薄膜的制備，將會(huì )對二硫化鉬在半導體領(lǐng)域的應用起到推動(dòng)作用。

　　相關(guān)專(zhuān)家表示，二硫化鉬與石墨烯具有相似的力學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，但在能帶上存在較大的差別，因為石墨烯為零帶隙，而二硫化鉬具有較大的直接帶隙，可以用于制備高效率的紅光發(fā)光器件、光伏器件和光探測器件等，且在發(fā)光器件、高效率的太陽(yáng)能電池、光探測領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。

　　而異質(zhì)結是不同半導體形成的結，包括pn結，np結，pp結和nn結，能夠促進(jìn)光探測器、光伏器件、LED等電子器件設計的革新，讓這些器件具有許多新的功能。

　　業(yè)內表示，當前，異質(zhì)結在納米技術(shù)方面的運用將科學(xué)家吸引，但其開(kāi)發(fā)一直受到復雜、耗時(shí)、制造工藝等方面的影響。人工制造的方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足一些電子器件行業(yè)的生產(chǎn)需求。

　　在此背景下，各國也在積極探索新方法。例如，不久前日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的科研團隊開(kāi)發(fā)出一種自動(dòng)化機器人，大幅提升了二維晶體的采集以及組裝成范德華異質(zhì)結的速度。

　　據了解，當機器人將石墨烯薄片組裝成范德華異質(zhì)結時(shí)，每小時(shí)可以堆疊四層，每層只需要幾分鐘的人工輸入。這也將大大促進(jìn)異質(zhì)結的生產(chǎn)，提升其在電子器件中的使用，并減少人工操作的繁瑣工序和高成本。

　　如今，我國在石墨烯基宏觀(guān)體構建與制備方面取得新成果，將在納米載藥、生物檢測、腫瘤治療、細胞成像等方面發(fā)揮更多的潛在應用，推動(dòng)醫療領(lǐng)域的快速發(fā)展。并且將進(jìn)一步推動(dòng)國內氮化硼薄膜、二硫化鉬薄膜以及異質(zhì)結的高效制備的發(fā)展，對于我國醫藥、機械設備、電子器件等行業(yè)也將是一件值得欣喜的事件。