激光技術強勢助力噴墨打印石墨烯

材料牛注：最近一段時間，噴墨打印石墨烯電子電路和電極無疑是石墨烯領域的一大亮點。但是打印石墨烯之后，如何提高它的導電性卻成為了科學家們頭疼的問題。愛荷華州立大學的納米工程團隊就利用激光技術成成功攻克了這一難題。想要知道他們的技術手段和石墨烯的更多應用領域嗎？請走進本文！

愛荷華大學的“納米工程”研究團隊一直致力于石墨烯應用的開發，將其在傳感器和其他技術領域表現出的神奇特性充分發揮出來。石墨烯有很多優秀性能，例如它的強度約是最強鋼材的100倍，它能在幾乎沒有損耗的前提下高效傳導熱和電。

受到最近熱議的噴墨打印機打印多層石墨烯電極和電路項目的啟發，“納米工程”團隊決定利用技術手段深入研究，希望研究出可大規模生產的柔性的、可穿戴的低成本電子設備。但是當噴墨打印機打印出石墨烯后，如何改善石墨烯的導電性卻成了研究人員的難題。因為改善導電性過程需要高溫和使用化學試劑，而這都將損傷柔性印刷表面，例如紙張。

最后，這些工程師開發了一種激光處理工藝，使得他們即使用在紙張和其他脆弱的打印表面，也能夠使用和改善印刷石墨烯的電子電路和電極。據說，該技術展現了廣闊的、多樣化的應用前景，包括工業化大規模生產可穿戴傳感器和薄膜晶體管。

這個過程分為以下三步：

• 石墨烯油墨配方：單層石墨烯（SLG)粉末與溶液和粘合劑混合，經過超聲處理、超聲探頭和洗滌過濾，以便產生可噴射的石墨烯油墨。
• 噴墨印刷：將制成的石墨烯油墨注入Dimatix材料打印機的墨盒中，并在隨后的打印過程中通過壓電噴嘴噴出。
• 激光退火：使用Nd:Yag激光對電極進行脈沖激光加工。

工程師通過計算機控制激光選擇性地照射噴墨打印的氧化石墨烯，以達到去除油墨粘合劑和降低氧化石墨烯數量的目的。將噴墨打印的石墨烯轉變成用于新應用中的導電材料無疑是納米技術領域的巨大突破。

原文鏈接：A LASER TREATMENT TO IMPROVE PAPER ELECTRONICS

文獻鏈接：3D nanostructured inkjet printed graphene via UV-pulsed laser irradiation enables paper-based electronics and electrochemical devices?

本文由編輯部楊洪期提供素材，張雨編譯，牛蕾審核，點我加入材料人編輯部。