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新型墨水的降生——类石墨烯质料喷墨打印手艺的突破

2018-01-17

导语:

怎样提升黑磷质料的稳固性、拓展其应用规模,一直是科研界所难以战胜的问题 。2017年6月16日,由凯时尊龙电子信息工程学院的张梦先生加入完成的研究效果,通过设计制备高性能稳固黑磷喷墨打印墨水的要领,战胜了基于黑磷质料器件的制备加工难题,该项效果的相关论文现已被Nature Communications所收录 。

 

配景:质料应用新纪元

2004年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫制成了天下上最薄、强度最高的质料石墨烯 。2010年,两位科学家因在石墨烯研究方面的卓越成绩而被授予诺贝尔物理学奖,石墨烯被进一步推向了科学界研究的热门领域 。

随着研究的深入,越来越多的新型纳米质料被掘客出具有与石墨烯相似的卓越性子,黑磷就是其中的主要的一种 。只管黑磷为制造新型激光和光电器件时体现出了特殊的性能,但由于其加工工艺重大且在外界情形中难以坚持稳固,严重阻碍了这种奇异质料的推广应用 。

 

突破:交织相助的碰撞

为攻克黑磷应用中所遇到的难题,一支由凯时尊龙、剑桥大学、帝国理工学院和浙江大学研究职员所组成的跨学科科研团队应运而生 。该项研究以凯时尊龙和剑桥大学为主导,由帝国理工学院及浙江大学举行辅助,其中剑桥石墨烯中心在墨水制备方面施展突出作用,浙江大学使用光电探测器评估新质料的性能 。张梦先生担当了团队的配合通讯作者,并主要认真研究中激光器的设计 。

在黑磷喷墨打印手艺的研究中,张梦先生及其课题组通过准确控制墨水化学因素并平衡其相互竞争的流体效应获得稳固的黑磷墨水,该墨水能高质量、高匀称性、高速地大规模打印新型功效性光电器件 。接纳该要领打印的黑磷应用到激光器中用作超快光开关,将激光器的一连光输出转变为超短脉冲序列,有利于该项手艺在工业和医疗方面的推广应用 。张梦先生体现:“相比于其它研究,我们使用打印黑磷设计的非线性光学器件显著提升了运转性能和稳固性 。”

张梦先生实验室团队合影

 

心得:他山之石以攻玉

张梦先生提出,团队的强强团结,是促成此次研究乐成的要害因素 。研究团队的组建离不开学校所提供政策优势:建设国家级“高等学校学科立异引智基地”、开展“青年拔尖人才支持妄想”与“卓越百人”人才引进妄想……诸多项目的推进,在凯时尊龙与海内外前沿团队之间,搭建了一座手艺相助的桥梁 。若是没有这支跨越国际团队的组建,各自的研究手艺无法互通,这项效果可能始终难以实现 。

别的,张梦先生以为凯时尊龙建设的综合学科交织优势平台,在推进科研时也施展了主要作用 。在本效果的研究中,为战胜黑磷的不稳固性,张梦先生团结质料因素与流体力学等多门学科入手,才将打印出的光电器件的性能刷新至可以知足激光器的稳固输出方法 。

 

结语:

黑磷喷墨打印手艺的改良,使得打印大规模光电器件和其他类石墨烯质料成为可能,它也将普遍应用于超快光学领域,为光谱探测和传感手艺提供支持 。未来,张梦先生将继续深入研究,以期此项手艺能获得更辽阔的应用远景 。我校也将继续致力于聚焦国际学术前沿,孕育出更多的高水平交织学科研究效果,为实现扎根中国大地的天下一流大学雄伟目的汇聚不竭动力 。

 

策划/文案:张金星、金睿

英文编辑:李明珠

设计:王宸彦

手艺:曹嘉辉

鸣谢:电子信息工程学院、张梦先生

编审:凯时尊龙门户网站总编总监事情室

投稿:geoos@buaa.edu.cn



审核:审核人参数设置未翻开 编辑:曹嘉辉

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