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我国科学家实现目前最小尺寸石墨烯折叠

资料来源:科技日报(记者李大庆)中国科学家已认识到利用民间折纸操纵石墨烯纳米结构。最近,中科院物理研究所高宏军研究员陈慧博士等在世界上首次实现了原子精密控制石墨烯折叠。这是目前世界上最小的石墨烯折叠。研究结果几天前发表在“科学”杂志上。民间有一种折纸。通过精湛的工艺,人们把简单的二维纸变成丰富多彩的三维结构.在这门艺术的启发下,折叠操作常常被巧妙地应用于许多前沿科技领域,以构造各种形状和功能的结构、设备甚至机器,例如DNA单链在生物学领域可以折叠成复杂的二维形状的方式。从宏观上讲,在折纸的启发下,科学家们已经能够制造出石墨烯功能设备,甚至是机器模型。研究发现,在原子尺度上弯曲和折叠石墨烯可以得到具有新颖电子性质的纳米结构。陈慧博士等人实现了石墨烯纳米结构的原子级可控折叠,并构建了一种新的准三维石墨烯纳米结构。该结构由二维旋转堆积双层石墨烯纳米结构和一维碳纳米管结构组成。这是世界上第一次实现世界上最小、原子级的精确控制,可以定制石墨烯折叠。陈慧说,基于这一精确的“折纸”,在原子水平上,还可以折叠其他新的二维原子晶体材料和复杂的层合结构,从而可以制备功能性纳米结构及其量子器件,并研究其新的物理现象。本研究对于构建量子材料和量子器件(机器)具有重要的科学和技术意义。探索新型低维碳纳米材料及其新的物理性能一直是科学技术领域的前沿科学问题之一。相关研究在1996年和2010年两次获得诺贝尔奖。

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