علماء في جامعة رايس قد وضعت الجرافين التي يسببها الليزر (LIG)، والآن هم تحسين التكنولوجيا، وتطوير جيل جديد من تكنولوجيا المرجح أن تستهلك المنتجات الالكترونية.

رايس في المختبر، وقد تم تحويل الكيميائي جيمس جولة في الجرافين البسكويت العادي، والآن هو دراسة كيفية دمج المواد الغذائية الجرافين وغيرها من المواد، من أجل تحديد وأجهزة استشعار الموصلية جزءا لا يتجزأ من المنتج نفسه بسرعة.

"انها ليست الحبر،" تمثيل جولة. "هذا هو المادة نفسها (التكنولوجيا) لتحويلها إلى الجرافين".

قدمت العملية برمتها تمديد الحجج مختبرات للجولات، أي، أي مادة وجود محتوى الكربون مناسبة يمكن أن تصبح الجرافين. في السنوات الأخيرة، والاستخدام التجاري المختبر أعلى تكنولوجيا الليزر غير مكلفة لتحويل الفيلم البوليمرات المستخدمة لتصنيع رغوة الجرافين. ويستند هذا الأسلوب الجديد على هذا التطور والتوسع.

الشكل شو الدكتوراه Yieu Chyan (يسار) والأستاذ جولة (يمين)

رغوة عبر ربط بواسطة ورقة الجرافين المجهرية (هيكل الكربون ثنائي الأبعاد) للتكوين. قد تكون مكتوبة الليزر المستحثة الجرافين إلى المواد المستهدفة، حيث يشتمل على استخدام مكثف عظمى، electrocatalyst خلايا الوقود، وتحديد الترددات الراديوية (RFID) الهوائي وأجهزة الاستشعار، فضلا عن غيرها من التطبيقات المحتملة.

مجلة الكيميائية الأمريكية المجتمع "ACS نانو" التي نشرت نتائج جديدة، الجرافين التي يسببها الليزر يمكن أن تكون متكاملة في الورق والكرتون والقماش والفحم وبعض المواد الغذائية، وحتى الخبز المحمص. سلاح الجو مختبر أبحاث لدعم الدراسة.

". وفي كثير من الأحيان، ونحن عندما لم يكن لديك بعض الامور حقيقة واقعة، مزاياه غير معروفة"، وقال جولة. "في المستقبل، وربما جميع المواد الغذائية وسوف يكون علامة RFID صغيرة، استطيع ان اقول لكم حيث كان، وقت التخزين، والتي من البلد والمدينة، فضلا عن سبل للوصول إلى الطاولة."

أعد FIG شو سطح العينة في الجرافين التي يسببها الليزر

وقال إن الليزر التي يسببها العلامة الجرافين يمكن أيضا أن يكون جهاز استشعار للكشف عن E. القولونية أو الكائنات الدقيقة الأخرى على الغذاء. "- وليس للأكل هذا الطعام يمكن أن تضيء، لنقل إشارة" وقال جولة. "هذه (المعلومات) لم يعد في حاجة إلى استخدام التسمية على تغليف المواد الغذائية، ولكن مع الطعام نفسه."

واستخدم الباحثون امتبائر شعاع الليزر ونمط الجرافين المتعدد قد يكون محفورا على القماش والورق، والبطاطا، قشور جوز الهند، الفلين والخبز المحمص. وينبغي أن يكون خبز الخبز أول من سطح "متفحمة". ويمكن إجراء العملية برمتها في الهواء وفي درجة حرارة الغرفة.

"في بعض الحالات، ليزر قد تنتج العديد من رد فعل من خطوتين،" جولة FIG. "يتم تحويلها أولا، سطح ضوء الليزر إلى حرارة معينة الكربون غير المتبلور. في عملية نقل الليزر لاحقة، والأشعة تحت الحمراء انتقائية امتصاص في الجرافين الكربون غير المتبلور، ونحن نجد تأثير واضح في الطول الموجي."

ووجد الباحثون أن قوة الليزر وزادت ببساطة، ولا يمكن أن تدلي الجرافين أفضل على قذيفة جوز الهند أو غيرها من المواد العضوية، فإنها تحول انتباههم لوضع ليزر متعددة ويزيل التباؤر. عن طريق ضبط عملية، فإنها مرتين أشعة الليزر على قشور جوز الهند، النقش على "R" على شكل ميني سوبر مكثف.

في مسح النقطية، ويسمح لشعاع ضوء أوسع لكل نقطة على الهدف المشع مع شعاع الليزر عدة مرات، وبالتالي امتبائر الليزر عملية الحفر يمكن تسريع الكثير من المواد. وقال جولة أن هذا يسمح لنا غرامة السيطرة على المنتج. يزيل التباؤر بحيث لا يمكن تحويلها سابقا إلى الجرافين polyetherimide مناسبة.

وأضاف FIG شو مثبطات اللهب على النسيج، والجرافين منقوش البومة

"وجدنا أيضا أن إضافة مثبطات اللهب في الخبز ورقة أو قطعة قماش، يمكنك تعزيز تشكيل الكربون غير المتبلور"، قال المشارك الرئيسي المؤلف من ورقة جامعة رايس طالب دراسات عليا Yieu Chyan. "الآن نستطيع أن نضع جميع المواد في الهواء، والتحويل المباشر، من دون استخدام الحاويات الغلاف الجوي للرقابة أو أساليب أكثر تطورا".

وقال جولة الهدف المشترك لجميع المواد يبدو اللجنين. اللجنين هو خلية جامدة وتتكون جدران البوليمر عضوي معقد، دراسة في وقت مبكر من استخدامه كما يطلقون الجرافين السلائف الكربون إلى الخشب الجاف. الفلين، وقذيفة جوز الهند وجلود البطاطا تحتوي على أكثر من اللجنين، مما يجعلها أكثر تحويلها بسهولة إلى الجرافين.

يمكن الالكترونيات يمكن ارتداؤها يكون السوق في وقت مبكر التكنولوجيا. وقال جولة "هذه التكنولوجيا يمكن أن يكون آثار موصلة على الملابس، إذا كنت ترغب في تسخين الملابس، أو إضافة أجهزة استشعار أو نمط موصل".