蜂蜜可以用作石墨烯操作的廉价且安全的材料

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最近发现了一个相当偶然的发现,即蜂蜜可以作为操纵石墨烯电流和电压特性的有效,无毒的替代品。太空和海战系统中心太平洋(SSC太平洋)的研究人员正在研究他们可以用来制造石墨烯晶体管的各种介电材料; 首先,该团队试图利用水作为顶栅电介质来操纵石墨烯的电导率,但这种方法并不成功,因此他们继续使用各种糖和去离子水成分,这仍然导致性能可以忽略不计。然而,当测试蜂蜜时,出现了意想不到的科学发现。

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该团队描述了蜂蜜如何在石墨烯界面处产生纳米级双电层,石墨烯可用于控制石墨烯的双极输运。“作为顶栅电介质,水太多导电,所以我们转向糖和去离子水来控制离子成分,希望我们可以降低电导率,”该团队解释说。“然而,糖水对我们来说也不起作用,因为作为栅极电介质,仍有太多的漏电流......我们决定在石墨烯上滴下蜂蜜以充当顶栅电介质 - I我想也许蜂蜜会模仿我在文学中读到的介电凝胶。令我们惊讶的是 - 每个人都说它不会起作用 - 我们尝试了它并且它确实“。

SSC Pacific的团队与Mānoa的夏威夷大学合作,一直在开发新型石墨烯设备,作为海军创新科学与工程(NISE)资助的努力的一部分,为海军注入廉价,轻便,灵活的石墨烯基于设备,可用作下一代传感器和可穿戴设备。

“传统上,电解栅极晶体管是用离子凝胶材料制成的,”研究人员说。“但你必须精通合成它们的过程,并且可能需要几个月的时间来确定这些凝胶在环境中发挥作用所需的正确配方。有些液体是有毒的,所以必须在大气控制的环境。蜂蜜完全不同 - 它的性能与这些更复杂的材料类似,但安全,便宜且易于使用。蜂蜜是使用离子凝胶的中间步骤,可能是某些应用的替代品“。

科学家们设想基于蜂蜜的石墨烯产品版本可用于设备的快速原型设计,因为这些设备可以根据结果快速轻松地重新设计。在开始将材料纳入设备之前,不必花费数月时间开发材料,使用蜂蜜可以让团队在不等昂贵的制造设备的情况下进行初步测试。他们还看到这些产品在科学,技术,工程和数学(STEM)推广工作中的用途,因为蜂蜜是无毒的,可以用来教学生关于石墨烯。


(文章源于graphene-info网,由石墨烯材料网 www.91shimoxi.com 翻译编辑整理)


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