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室温合成石墨烯 台裔教授找到答案

2024-12-26 205

石墨烯需在高温环境下才能合成,以致运用于工业的进展有限,来自台湾的加州理工学院教授叶乃裳,在室温环境下合成石墨烯的研究获得突破性进展,国际主流媒体竞相报导。

根据驻洛杉矶台北经济文化办事处科技组发布的新闻稿,叶乃裳毕业于台湾大学,目前任教于加州理工学院(Caltech)物理系,是加州理工创校以来,取得终 身职时最年轻的女教授。

叶乃裳表示,石墨烯仅有1个原子厚度,却有许多独特的性能,拉伸强度超过钢的200倍,电子转换率(electron mobility)比硅高出20至30倍,因此在工程和科技领域运用广泛。

但是石墨烯制备需在华氏1800度(即摄氏1000度)的高温环境进行,不仅产生无法控制的较大形变,严重影响石墨烯既有的属性,且需要耗费长时间制备,才能获取几平方毫米的高流动性石墨烯,要达到工业应用,还有很大难度。

叶乃裳说,她与研究团队研发的新技术,在室温环境下只须5分钟,利用电浆增强式化学气相沉积(plasma-enhanced CVD)方法,就能在低温环境直接合成石墨烯。

                                source :Nature Communication 她表示,这项技术同时可运用在能源储存的太阳能电池、发光二极管、大型显示器、显示器的透明电极、燃料电池的氢离子渗透膜、高品质隔离膜与软性电子产品等,为石墨烯的工业化推广奠定坚实的基础。

而叶乃裳率领研究团队取得的突破性进展,获得中华民国科技部“龙门计划”支持的台大光电所教授吴志毅的研究团队成员林伟翔,也提供重要的贡献。

吴志毅的团队目前持续与叶乃裳在多方面密切合作。研究论文曾于2015年3月,在国际顶尖科学期刊“自然通讯”(the journal Nature Communications), 详细介绍新的制造工艺和它产生石墨烯的新特性。

(记者曹宇帆;首图来源: Lance Hayashida/Caltech Office of Strategic Communications)

 

2019-03-22 14:34:00

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