石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，也是世界上最薄、強度最高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料。愛爾蘭都柏林圣三一學(xué)院（TrinityCollegeDublin）的研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯片被金剛石針尖穿破后將剝離成薄的“碳絲帶”，這個驚奇的發(fā)現(xiàn)可能使得石墨烯在電子電路領(lǐng)域的應(yīng)用變成事實。

近日，英國頂級科學(xué)雜志《Nature》上刊登的一篇文章中報道了都柏林圣三一學(xué)院科學(xué)家的研究關(guān)于石墨烯的成果，發(fā)現(xiàn)了利用金剛石針尖在石墨烯表面鑿孔并來回移動針尖，使得石墨烯如同褶皺的地毯，其撕裂后甚至被反復(fù)折疊，變成了向上卷曲狹窄的“碳絲帶”。

萊斯大學(xué)納米科學(xué)專家JamesTour即表示，該發(fā)現(xiàn)令人出乎意料。Tour說由于該技術(shù)處于初期研發(fā)階段并且研究人員尚未闡述如何實現(xiàn)“碳絲帶”可控制備，故難以知曉其如何應(yīng)用。但物理學(xué)家GrahamCross及JamesAnnett學(xué)者則認為石墨烯“碳絲帶”的尺寸以及剝離和折疊的方式是能夠被控制的，并且其在電子電路領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。

Annett是一位大學(xué)研究生，他在用金剛石針尖在石墨烯表面來回拖動以測其抗磨特性的實驗時，才意外發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象。有時候，他注意到當針尖刺穿石墨烯片層后，會將其撕裂成不同尺寸的條帶狀，大到幾十微米長。Cross說當Annett向他描繪自己的研究成果時，立刻意識到可能有某種重要發(fā)現(xiàn)。

Cross說所發(fā)現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是可能的，因為單層石墨烯相對于多層石墨烯而言極其不穩(wěn)定。石墨烯絲帶將卷曲而不是平鋪于表面，由于金剛石針尖來回移動，其結(jié)構(gòu)為了達到穩(wěn)態(tài)，這種絲帶可能會撕裂石墨烯內(nèi)部穩(wěn)定的碳--碳鍵。整個實驗是在室溫下進行的，但在高溫環(huán)境下，絲帶的形成速度更快，也變得長。

以往的很多報道中，切割石墨烯有很多種方法，例如化學(xué)法、激光法、氧等離子體等刻蝕石墨烯表層。近年發(fā)現(xiàn)一些復(fù)雜的切割方法的報道也層出不窮，而Cross和Annett的實驗方法是在常溫下進行，并且可以快速形成絲帶，切割起來毫不費力。Cross認為如果可以可控制絲帶的折疊方式，他可將其用于晶體管、儲能裝置或者作為導(dǎo)電石墨烯片層的連接體。他宣稱已經(jīng)能夠控制絲帶相互堆疊，只是還沒公開而已。

萊斯大學(xué)材料學(xué)科學(xué)家BorisYakobson說道，對于該發(fā)現(xiàn)他非常的興奮。若研究人員能夠用多個不同形狀的金剛石針尖和對該制備過程進行進一步控制，按照預(yù)想的設(shè)計構(gòu)建絲帶網(wǎng)裝物，在未來是可以作為特殊電子設(shè)備電路中的電焊條。

近年來，雖然石墨烯頻繁的報道頻繁進入人們的眼球，但是應(yīng)用瓶頸仍有待突破。目前在國內(nèi)僅能見到一些石墨烯智能保暖理療暖貼、石墨烯發(fā)熱服裝、石墨烯織物等輕應(yīng)用，在晶體管、傳感器、柔性觸摸屏、可穿戴設(shè)、儲能、環(huán)境治理等領(lǐng)域?qū)右矊映霾桓F，遺憾的是大多振奮人心報道是資本炒作的榫頭，因此石墨烯引領(lǐng)新材料技術(shù)革命的道路還有一定距離。不過以上的研究成果確實證明石墨烯在高端電子領(lǐng)域的潛力，相信隨著科學(xué)家對石墨烯研究的深入，我們期待石墨烯在不遠的將來會成為名副其實的新一代高速電子學(xué)的材料。

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