石墨薄片硬起來!
- 上線日期：2008/9/12 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
研究人員成功地製造了寬達0.1 mm的大型石墨片(sheets of graphene)，並且發現該物質具有非常堅硬的特性，能夠承受自身1000倍的量重。這意味著該物質可以應用在如微機械系統及電子顯微術等其他不同的科技中。
石墨片是由碳原子構成的單原子厚物質，以往科學家認為石墨片是薄弱且具有彈性，而且會自行捲曲成類似奈米碳管的結構。然而最近英國曼徹斯特大學的Tim Booth等人發現，懸空的大型石墨片能夠輕易地承受重量而不彎曲。Booth表示，發現石墨薄片在無支撐下不會彎曲已經令人驚訝，而能夠承受1000倍的自身重量更是教人意外。
該團隊利用微力學解理(micromechanical cleavage)來製造大型石墨片，簡單說就是在一堅硬表面摩擦石墨，以產生石墨薄片。接著他們利用穿透式電子顯微鏡來偵測懸空的大型石墨片，觀察石墨片的晶格以及表面上所吸附的氧原子。
這項新發現意味著大型石墨片能夠應用在其他的系統當中，例如該小組以可見光照射大型石墨片，證實其吸收率是由精細結構常數(fine structure constant)決定，而這樣的實驗是無法利用奈米級石墨片來完成的。
這種大型樣品讓科學家得以使用巨觀技術來研究石墨片的光學、熱學或力學性質。Booth等人發覺石墨片相當於理想的「顯微鏡載玻片」，可協助研究人員以TEM觀測奈米級物體，因為它由碳所構成，而碳是非常輕的元素，其完美重複的晶格結構對於影像產生非常少的背景干擾。
該團隊正在研究製作具有電接觸的大型懸空石墨片，以便能在TEM觀測中使用。Booth表示，石墨片的研究進展相當迅速，且隨時都有令人興奮的研究成果及應用被發表。詳見Nano Letters 8, p.2442 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/35396
譯者:劉家銘(成功大學物理系)
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