石墨烯可剪成纳米机器 为弹性器件应用提供新思路
2015年08月06日 9:29 3330次浏览 来源： 中国有色网 分类： 新材料前沿
艺术可以将纸张剪成复杂的图案，比如雪花。美国康奈尔大学的物理学家也变身成为剪纸艺人，不过，他们手中的“纸张”是只有一个原子厚的石墨烯，他们剪出来的可能是世界上最小的机器。 康奈尔大学卡夫利纳米尺度科学研究所所长保罗·麦克尤恩带领的研究团队在发表于最新的《自然》杂志的论文中，展示了如何将只有10微米厚的石墨烯(人的头发大约是70微米厚)裁剪、折叠、扭转和弯曲成多种造型，从而使剪纸艺术扩展到了纳米级。
在这样的微观尺度上，石墨烯以及其他超薄材料会变得非常黏。因此，研究人员使用了一个惯常的小伎俩，使其更容易操纵：将石墨烯悬浮在加入表面活性剂的水中，就像滑滑的肥皂水一样。他们制造了一个金拉环作为“手柄”，以便能够抓住剪出造型后的石墨烯的末端。此外，研究人员还借来激光切割机，按照设计建立纸模型，然后再用石墨烯将其制造出来。
他们用一张石墨烯薄片造出了一个柔软弹簧，其工作方式就像一个非常灵活的晶体管。麦克尤恩说，拉开这种弹簧所需的力，与一个动力蛋白可能产生的力相当。这项实验进入了生物力学范畴，为纳米级弹性器件的应用打开了思路，如可以将其作为传感器放置在人体细胞附近或在大脑中。
研究人员还演示了如何将石墨烯弯曲成简单的铰链设计，并量化了所需的力。他们发现，打开和关闭铰链10000次，它仍然完全完好，伸缩自如，这对于纳米尺度的可折叠机器和设备来说可能是个有用的特性。
康奈尔大学一个相关的研究小组已经获得了美国国防部的资助，采用这项研究所展示的部分剪纸理论，围绕类似于石墨烯一样的柔性材料继续进行技术开发。
责任编辑：徐婷
如需了解更多信息，请登录中国有色网：www.cnmn.com.cn了解更多信息。
中国有色网声明：本网所有内容的版权均属于作者或页面内声明的版权人。
凡注明文章来源为“中国有色金属报”或 “中国有色网”的文章，均为中国有色网原创或者是合作机构授权同意发布的文章。
如需转载，转载方必须与中国有色网（ 邮件：cnmn@cnmn.com.cn 或 电话：010-63971479）联系，签署授权协议，取得转载授权；
凡本网注明“来源：“XXX（非中国有色网或非中国有色金属报）”的文章，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不构成投资建议，仅供读者参考。
若据本文章操作，所有后果读者自负，中国有色网概不负任何责任。
