全世界最小、原子級精準、可按需定制

丁佳

韓國整容術、日本化妝術、中國PS術，并稱為亞洲三大“邪術”。這個流傳已久的網絡段子相信很多人都看到過。不過現在，這幾大“邪術”恐怕還要加進一個新成員——石墨烯“折紙術”。

9月6日，《科學》雜志發表了中國科學院院士、中科院物理研究所研究員高鴻鈞團隊的一項成果。他們在國際上首次實現了原子級精準控制、可按需定制的石墨烯折疊，這也是目前世界上尺寸最小的“石墨烯折紙”。

在曾兩獲諾貝爾獎的石墨烯研究領域，科學家也同樣躍躍欲試。二維的石墨烯晶格結構被認為是其他眾多碳納米結構的母體材料。人們已經發現，石墨烯結構沿著某一方向卷曲，可以形成一維的碳納米管，而將具有五元環和七元環的石墨烯結構彎曲成球型結構，即可形成富勒烯。在宏觀尺度下，科學家已經能夠構建出石墨烯功能器件甚至機器模型。

陳輝表示，實現石墨烯“折紙”要用到掃描探針操控技術，而要掌握這項技術，需要首先掌握掃描探針的原理，后期再經過長時間練習。

不過，這一系列困難都被科研人員克服了。陳輝等人首次實現了石墨烯納米結構原子級精準的可控折疊，并構筑出一種新型的準三維石墨烯納米結構。

這一成果一舉實現了石墨烯納米結構的原子級精準折疊與解折疊、同一個石墨烯結構沿任意方向的反復折疊、堆疊角度精確可調的旋轉堆垛的雙層石墨烯納米結構、準一維碳納米管納米結構的構筑，以及雙晶石墨烯納米結構的可控折疊及其異質結的構筑。

科研人員還發現，通過石墨烯“納米折紙術”得到的準一維納米管異質結兩側的電子學性質不同。陳輝認為，這意味著它“可以用來構建信息器件的基本單元，如晶體管等”。