石墨烯研究新突破!這種新方法可大幅提高石墨烯光吸收率達90%

導語:我們都知道,石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的「奇迹材料」,甚至有超越硅的地位的可能。但是遺憾的是,它並不擅長吸收光。科學家們一直在尋找能夠更好地提高石墨烯光吸收率的方法。現在,來自美國佛羅里達中部大學(UCF)的研究團隊發現了一種能提高石墨烯光吸收效率的新方法,並可以使其得到更好地利用。

通常情況下,石墨烯只能吸收不到2%的光。在試圖提高石墨烯光吸收效率時,研究人員曾將金屬顆粒嵌入石墨烯片上,但這只是使得金屬本身吸收了更多的光而並沒有改變石墨烯的光吸收效率。要實現實質性的改變,必須從石墨烯的結構上下功夫

在新的研究中,他們做到了這一點,來自佛羅里達中部大學(UCF)的團隊決定改變石墨烯的形狀,而不是材料的組成,以此希望獲得更加顯著地效果。為此,研究人員首先將其放置在聚合物基底上,然後將納米級圖案印在石墨烯上,這就在材料中形成了一個光學微腔,當光照射到材料上時,光波會在石墨烯表面來回反射,這使得石墨烯材料比平通常情況下吸收了更多的光線。

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圖|實驗團隊

研究人員表示,他們的設計能夠使得單層石墨烯吸收超過45%的光,而且經過進一步的優化,他們認為這個數字可能達到近90%。這將極大地改善現有石墨烯的性能,並使其在更多的領域發揮巨大的作用。

圖|光吸收率可達到45%

同時,該技術的應用也是可以隨時調整的,可以使石墨烯根據不同的需要吸收不同波長的光。這也意味著它可能在光電子器件中得到更多的應用,如夜視系統,紅外相機,氣體和化學感測器,觸摸屏和葡萄糖測試設備。

石墨烯研究的不斷突破似乎一直在向人們展示著其無與倫比的應用潛力,從實驗室到現實世界,我們將在未來的數十年內繼續見證石墨烯的新突破,相信它的大規模應用會讓我們的生活更加美好,就像曾經硅改變世界一樣,石墨烯也會深刻地改變我們的未來

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作者 | Michael Irving

編輯 | 楊子彤

審校 | Soybean


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