Adicionando Rugas de Grafeno Ficou mais Fácil

Grafeno bidimensional atributos físicos têm oferecido algumas de suas propriedades mais atraentes. Mas nos últimos anos, tem sido demonstrado que o adicionando um pouco de rugas para o material, efetivamente, tornando-tridimensional-oferece algumas novas possibilidades para o material maravilha em wearable electrónica e biológica ou dispensável sensores. No entanto, adicionando as rugas tem um preço: a manipulação é realizada sob condições adversas que podem comprometer a precisão ou personalização.

Agora, em pesquisa conjunta entre Johns Hopkins University e MIT, uma equipe de pesquisadores desenvolveu um benigna abordagem de auto-dobramento de grafeno, que permite que ele amassar em bem-definidos 3D microestruturas.

Antes de este mais recente trabalho, o grafeno tem sido amassado relativamente desorganizado dobrado geometrias manipulando o substrato ou o condicionamento pré-modelado de catalisadores. Dobrável também tem sido alcançado com o manual de sondas e pela transferência de grafeno sobre a espessura do polímero substratos.

Mas, na pesquisa descrita na revista , David Gracias e Weinan Xu da universidade Johns Hopkins, e Markus Buehler do MIT desenvolveu uma nova abordagem para fazer com que o grafeno termicamente sensível, preservando as suas propriedades intrínsecas e sua ultra-fino e flexível natureza.

“temos demonstrado que podemos dobrar ultrafinos de grafeno com acrescida da espessura tão baixos como 5 nanômetros”, disse Gracias por e-mail uma entrevista com o IEEE Spectrum. “Isso pode ser pensado como fazer origami com uma folha que é 10.000 vezes mais fino do que uma folha de papel.”

o Importante é que o processo não é apenas compatível com a alta taxa de transferência de litografia e pode ser implementado em uma bolacha de escala, é também altamente paralela, o que é importante partir de uma nanomanufacturing e integração em grande escala perspectiva, de acordo com Gracias.

A equipe de pesquisa para testar a eficácia de seus resultantes 3D grafeno encapsulando viver células, a criação de resistor não-linear e enrugado transistor de dispositivos. Essas áreas de aplicação de acertar as principais esperanças para o 3D grafeno: wearable eletrônicos e sensores biológicos.

Como Gracias explica, células e tecidos são objetos 3D, mas muitos eletrônicos e sensores ópticos são fabricados na inerentemente rígida e planar 2D substratos. Há uma crença geral no campo que ultrathin dispositivos de grafeno pode ser usado para criar mais eficaz de sensores para tais objetos 3D envolvendo elementos de sensor como uma concha ou mecânico armadilha.

“o Grafeno é atraente para a detecção, uma vez que pode conformally entre em contato com estes objetos, proporcionando óptico avançado de sinais ou permitindo medições elétricas em todas as três dimensões”, acrescenta Gracias.

O wearable eletrônica aspecto da tecnologia acontece porque a engenharia de precisão vincos pode introduzir uma banda de gap em grafeno, que é inerentemente não tem. A banda lacuna torna possível o uso de grafeno criar transistores flexíveis, fatores de forma compacta, de acordo com Gracias.

Gracias acrescenta: “Nós estamos explorando a criação de grafeno shell de sensores para a bio-detecção e a criação de dispositivos integrados com enrugado transistor de grafeno e resistor não linear módulos.”