“我国科学家首次实现原子级石墨烯可控折叠”

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很多人小时候折纸，但很难想象纳米材料石墨烯也有折纸术。 近日，中科院物理研究所院士高鸿钧研究小组的陈辉博士等人首次实现了石墨烯纳米结构的原子级控制折叠，相当于用石墨烯折纸，相关论文于6日发表在世界顶级科研杂志《科学》上。

相关论文的联合联系作者杜世萱昨天在接受北京青年报记者采访时介绍说，此次研究所使用的石墨烯纸的厚度不到0.2纳米，是科研人员用特殊显微镜完成的折叠。

此次折叠的石墨烯纳米片结构具有电子元器件的特点，随着今后研究的深入，可以利用石墨烯折纸术制造更高效的手机、电脑等电子设备。 杜世萱介绍说。

中国科学家折叠石墨烯

构建新的准三维纳米结构

折纸术是将纸折成各种特定形状和图案的艺术。 艺术家们用精妙的方法，将简单单调的二维纸变成丰富多彩的三维结构。 实际上，折叠这种物质进行操作的方法在一点科学研究的前沿行业也经常被使用。 通过折叠新材料，可以制造形状和功能不同的结构、器件甚至机器。

中国科学院物理研究所6日宣布，该研究所高鸿钧研究小组的陈辉博士等人首次实现了石墨烯纳米结构的原子级精确折叠，构建了新的准三维石墨烯纳米结构。

中国科学院物理研究所表示，此次发现利用了原子级精确折纸术，也是目前世界最小尺寸石墨烯的折叠。 目前，该研究论文已发表在世界顶级科研期刊《科学》上。

石墨烯作为纳米级新型二维材料，有望成为电学上新一代电子元器件的基材，是近年来物理学研究的热门话题。 年，两名因石墨烯材料方面的优秀研究而获得诺贝尔物理学奖的科学家。

中国科学院物理研究所表示，折叠石墨烯并不容易。 石墨烯弯曲后，其结构的电子学性质易受多方面因素的影响，特别是根据特殊需要向特定方向折叠石墨烯，具有很大的挑战性。

只能用特殊显微镜操作

用针引诱石墨烯移动

此次发表的论文联合联络作者杜世萱在接受北青报记者采访时表示，与约0.1毫米厚的普通a4纸相比，陈辉等人用于折叠的石墨烯厚度不足0.2纳米，相当于a4纸的50万分之一厚。 为了折叠这样薄的纸，科学家需要操作特殊的显微镜扫描隧道显微镜，光练习用这个显微镜的操作可能就需要几个月。

为了折叠石墨烯，科学家花了一年多的时间做好了准备，比如寻找适合折叠石墨烯的环境。 杜世萱说:比如，纸，如果放在满是胶水的桌子上，很难折叠。 石墨烯的折叠也是一样，环境中的电、磁等可能是粘合了石墨烯的粘合剂。 所以找到不影响折叠的环境很重要。

与台下十年的工作相比，石墨烯折叠操作的消耗时间要短得多，这个操作以分钟为单位进行计算。 杜世萱说:“一般是折纸，用两根手指夹着纸的一端，把纸折叠起来。 但是，由于手上有静电或潮湿，我们可以用一根手指举起纸的边缘。 折叠的石墨烯就像后者，是带有微弱电流的针，吸引本身也有电的石墨烯，用针将石墨烯引导到规定的位置。

石墨烯可以折叠起来展开

在未来的应用中起到重要的作用

根据陈辉等人发表的论文，这次的研究不仅可以简单地折叠，还可以在折叠后成功展开石墨烯，将同一石墨烯结构体向任意方向反复折叠，制作出堆叠立场可以正确调整的特定双层石墨烯的纳米结构体

据悉，基于此次发现的石墨烯折纸术，可以折射其他新的原子晶体材料，制造功能纳米结构及其量子器件。 中科院院士高鸿钧在接受央视采访时介绍说，通过折叠获得的新材料有可能获得折叠前所未有的超导性和磁性，这种特征的一些变化将在未来的应用中发挥重要作用。

最后，杜世萱告诉北青报记者，此次发现的石墨烯纳米片结构具有电子元器件的特点，随着今后研究的深入，有可能利用石墨烯折纸术制造出更高效的手机、电脑等电子设备。

文/本报记者屈畅实习记者许张超