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《研究人员用喷墨打印出类似石墨烯的材料》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2017-08-21

  • (Nanowerk新闻)研究人员已经开发出由石墨烯类材料制成的墨水喷墨打印材料。新的黑磷油墨与传统喷墨印刷技术兼容，用于光电子和光子学。喷墨打印演示首次实现了可伸缩的大规模制造黑磷基光子和光电装置，其长期稳定性为广泛的工业应用所必需。

    一个国际研究小组已经开发出由石墨烯类材料制成的墨水喷墨打印材料。新的黑磷油墨与传统喷墨印刷技术兼容，用于光电子和光子学。

    ——文章发布于发布:2017年8月17日

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  • 《研究人员开发了一种3D打印石墨烯气凝胶新工艺》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2021-04-25
    • AZO于2021年4月15日发布关于石墨烯的内容，文章指出石墨烯在去除水中污染物方面做得很好，但这种神奇的材料尚未成为商业上可行的用途。这种情况可能正在改变。 在最近的一项研究中，布法罗大学(University at Buffalo)的工程师们报告了一种3D打印石墨烯气凝胶的新工艺，他们称该工艺克服了水处理的两个关键障碍——可扩展性和创造出一种足够稳定、可以重复使用的材料版本。 “我们的目标是安全地去除水中的污染物，而不释放出任何有问题的化学残留物，”研究合著者、乌兰巴托大学工程与应用科学学院环境工程助理教授Nirupam Aich博士说。“我们创造的气凝胶在水处理系统中保持其结构，它们可以应用于各种水处理应用。” 这项名为“去除水污染的3D打印石墨烯-生物聚合物气凝胶:一个概念证明”的研究发表在《环境科学:纳米》杂志的新兴研究者系列上。阿维德·马苏德(Arvid Masud)博士是第一作者，他以前是Aich实验室的学生;周驰博士，联合作者，UB工业与系统工程副教授。 气凝胶是一种轻而多孔的固体，它是用气体取代凝胶中的液体而形成的，这样得到的固体与原来的固体大小相同。它们在结构配置上类似于聚苯乙烯泡沫塑料:多孔性强，重量轻，但又强又有弹性。 石墨烯是一种由单质碳组成的纳米材料，它由一层排列在重复六角形晶格中的碳原子组成。 为了创造出合适的石墨烯油墨稠度，研究人员将目光投向了大自然。他们添加了两种仿生聚合物——聚多巴胺(一种合成材料，通常被称为PDA，类似于贻贝的黏附分泌物)和牛血清白蛋白(一种来自奶牛的蛋白质)。 在测试中，重新配置的气凝胶去除了某些重金属，如铅和铬，这些重金属困扰着全国的饮用水系统。它还能去除阳离子亚甲基蓝、阴离子埃文斯蓝等有机染料，以及正己烷、庚烷、甲苯等有机溶剂。 为了证明气凝胶的再利用潜力，研究人员对有机溶剂进行了10次测试。每次都能去除100%的溶剂。研究人员还报告说，气凝胶在第三个循环后捕获亚甲基蓝的能力下降了2-20%。 Aich说，气凝胶也可以按比例放大，因为与纳米薄片不同，气凝胶可以打印更大的尺寸。他说，这消除了以前大规模生产中固有的问题，并使该工艺可用于大型设施，如污水处理厂。他补充说，气凝胶可以从水中去除，并在其他地方重复使用，而且它们不会在水中留下任何残留物。 Aich是UB和匹兹堡大学合作的一部分，由UB化学教授戴安娜·阿加博士领导，寻找方法和工具来降解每氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)，有毒物质如此难以分解，它们被称为“永恒的化学物质”。Aich注意到这与他的3D气凝胶工作的相似之处，他希望这两个项目的结果可以结合在一起，创造出更有效的去除水媒污染物的方法。 “我们不仅可以使用这些气凝胶来包含石墨烯颗粒，还可以使用纳米金属颗粒作为催化剂，”Aich说。“未来的目标是让纳米金属颗粒嵌入到气凝胶的内壁和表面，它们不仅能够降解或摧毁生物污染物，还能降解化学污染物。” Aich、Chi和Masud持有该研究中描述的石墨烯气凝胶的一项正在申请中的专利，他们正在寻找工业合作伙伴将这一工艺商业化。
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  • 《材料系统使用石墨烯和金片产生太赫兹波》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2021-01-04
    • 2020年12月29日，德国德累斯顿-德国-西班牙研究小组开发了一种基于石墨烯的方法，以提高科学家产生太赫兹脉冲的效率。在该系统中，研究人员用金属片状结构（特别是金片状）涂覆了石墨烯片。 目前，科学家使用加速器设备和大型激光器来产生太赫兹波，通常很复杂。新材料系统的功能使其能够与现有的半导体技术兼容，从而可以有效地从千兆赫兹频率过渡到太赫兹频率，并且在执行这种过渡的电流源和转换器上具有更高的效率。 尽管石墨烯是已知的倍频器（当低太赫兹频率范围[0.3至0.7 THz]的光脉冲照射2D碳材料时，它们会转换为更高的频率），但太赫兹脉冲的有效生成依赖于极强的输入信号。为了可靠地生成此类信号，在全尺寸下运行的粒子加速器或大型激光系统使该方法不适用于许多应用。这些包括电通信系统，如5G。 图1. 超薄金薄片可大幅放大底层石墨烯层中的传入太赫兹脉冲（红色），从而实现高效的倍频。 为了开发一种场强度大大降低的材料系统，研究人员在石墨烯上涂了金薄片。金薄片的功能与天线非常相似，可放大石墨烯中传入的太赫兹辐射。加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所（ICN2）的Klaas-Jan Tielrooji表示，在物理系统中，该特性在石墨烯暴露于薄片时会提供非常强的电场。 该团队通过在玻璃载体上涂覆石墨烯层，然后在石墨烯上气相沉积超薄氧化铝层进行绝缘来测试其概念。然后，研究人员添加了一个金条晶格。低太赫兹范围内的光脉冲会击中材料，使入射辐射的频率倍增，从而使团队能够检测和分析过程的有效性。 “与未经处理的石墨烯相比，足够弱的输入信号足以产生倍频信号，” HZDR TELBE太赫兹设施的负责人Sergey Kovalev说。最初产生一个倍频信号所需的场强的十分之一足以使研究人员观察到倍频。转换后，脉冲功率比使用其他方法的系统强1000倍以上。 研究人员报告说，扩大金薄片的宽度并减小裸露的石墨烯层的覆盖面积可增强该过程及其效果。团队成员还展示了将输入频率提高到9倍的能力。 这种新材料增加了纯电信号从千兆赫兹过渡到太赫兹的可能性，这意味着工作量大大减少。 HZDR辐射物理研究所的Jan-Christoph Deinert表示，它可以被集成到芯片上。 研究人员说，太赫兹范围及其系统支持材料研究以及传感器和检测器的应用。  
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