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将石墨烯“写”到烤面包,土豆和其他食物上的新激光技术可能会导致食用电子产品的发展。图片来源:Jeff Fitlow /莱斯大学电子学,现代世界的命脉,很快就会成为我们日常饮食的一部分。在ACS Nano出现的一项研究中,科学家们报告说他们已经开发出一种方法,可以将石墨烯图案写入几乎任何表面,包括食物。他们说,这项新技术可以为食品电子产品奠定基础,这些电子电子产品能够追踪从农场到餐桌的食品进展,以及检测可能导致胃痛的有害生物。石墨烯由以蜂窝图案排列的单层碳原子组成。它比钢更坚固,比人发更薄,比铜更具导电性,是下一代紧凑型智能电子产品的理想构件。几年前,James M. Tour及其同事用空气中的激光加热了廉价塑料的表面,产生了一种叫做激光诱导石墨烯(LIG)的东西。 LIG是由微小的交联石墨烯薄片制成的泡沫。该过程可以嵌入或烧录可用作超级电容器,射频识别(RFID)天线或生物传感器的模式。基于这些结果,研究人员推测,任何含有合理碳量的物质都可以转化为石墨烯。为了测试这一理论,Tour的团队试图将LIG燃烧成食品,纸板和其他几种日常的碳基材料。在环境条件下在从可再生前体如食品,布,纸和纸板到高性能聚合物如Kevlar或甚至天然煤的各种材料的表面上获得图案化石墨烯的简单且容易的方法将是非常期望的。在这里,我们报告了一种使用多脉冲激光划线将各种基板转换为激光诱导石墨烯(LIG)的方法。随着多激光工艺的多功能性的增加,可以在环境大气中在不同数量的衬底的表面上实现高导电图案。使用散焦方法在激光的单次通过中产生多个激光,进一步简化了程序。与先前报道的聚酰亚胺(Kapton)基板上的石墨烯的激光诱导相比,该方法可以在不增加处理时间的情况下实施。实际上,可以使用这种多次激光方法将任何可以转化为无定形碳的碳前体转化为石墨烯。这可以是用于在诸如柔性或甚至可生物降解和可食用电子器件的应用中在不同基底上形成石墨烯的通用技术。 Yieu Chyan,et al。,ACS Nano,DOI:10.1021 / acsnano.7b08539研究人员使用单个激光脉冲将目标物质的表面层转换成无序的原子混合物,称为无定形碳,通常称为黑色烟灰。然后,他们用散焦光束进行多次激光通过,将烟灰转化为石墨烯。通过使激光束散焦,研究人员可以加快转换过程。与以前的LIG工艺不同,在这些实验中进行的石墨烯转化是在室温下进行的,无需受控气氛箱。总的来说,该过程表明LIG可以烧成纸,纸板,布,煤,土豆,椰子,烤面包和其他食物。研究人员表示,这些结果表明食品最终可以用LIG制成的RFID天线进行标记,这些天线可以帮助追踪食物来源,存放时间以及如何进入餐桌。此外,他们建议LIG传感器可用于揭示潜伏在沙拉,肉类和其他食物中的大肠杆菌和其他有害生物。出版物:Yieu Chyan等,“激光诱导的石墨烯多重激光:走向电子布,纸和食品”,ACS Nano,2018; DOI:10.1021 / acsnano.7b08539资料来源: