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新的石墨烯激光技术为可食用电子产品打开了大门
2022年05月03日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

“多重激光诱导石墨烯:朝向布料、纸张和食品上的电子产品”ACS Nano

电子产品是现代世界的命脉,很快就会成为我们日常饮食的一部分。在《ACS纳米》杂志上发表的一项研究中,科学家们报告称,他们已经开发出一种将石墨烯图案写入几乎任何表面(包括食品)的方法。他们说,这项新技术可以为可食用电子产品打下基础,这种电子产品能够追踪食物从农场到餐桌的过程,并检测可能导致胃部不适的有害生物。

石墨烯由一层蜂窝状排列的碳原子组成。它比钢更坚固,比人的头发更薄,比铜更导电,是下一代紧凑智能电子产品的理想构件。几年前,詹姆斯·M·图尔和同事在空气中用激光加热一种廉价塑料的表面,创造出一种叫做激光诱导石墨烯(LIG)的东西。LIG是一种由微小的交联石墨烯薄片制成的泡沫。该工艺可以嵌入或烧制可以用作超级电容器、射频识别(RFID)天线或生物传感器的图案。基于这些结果,研究人员推断,任何含有合理数量碳的物质都可以转化为石墨烯。为了验证这一理论,图尔的团队试图将LIG燃烧成食物、纸板和其他几种日常碳基材料。

研究人员使用一个激光脉冲将目标物质的表层转化为一个无序的原子团,称为无定形碳,通常称为黑烟。然后,他们用散焦光束进行多次激光,将烟尘转化为石墨烯。通过散焦激光束,研究人员可以加快转换过程。与之前的LIG工艺不同,在这些实验中进行的石墨烯转化是在室温下进行的,不需要控制气氛盒。总的来说,这一过程表明,LIG可以燃烧成纸、纸板、布、煤、土豆、椰子、烤面包和其他食物。研究人员表示,这些结果表明,食品最终可能会被标记上由LIG制成的RFID天线,这有助于跟踪食品的来源、储存时间以及如何到达餐桌。此外,他们认为,LIG传感器可以用来发现沙拉、肉类和其他食品中潜伏的大肠杆菌和其他有害生物。

作者感谢美国空军科学研究办公室和美国-以色列两国科学基金会的资助。

注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。

标签:化工应用石墨烯
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