樟脑丸多久可以挥发完 樟脑丸图片
蔡念铎的生活经历了一幕戏剧性的转变。在一个普通的日常里,一股来自衣柜樟脑丸的芬芳味道引领他探索了科学的奥秘...
作为材料科学系的学生,当樟脑的挥发性特征触动他的思绪时,他开始思考将其作为研究课题的可能性。回溯这一瞬间的灵感迸发,蔡念铎表示自己曾深陷于这种“痴迷”状态,生活中的点滴细节都成为了他研究的素材。他未曾料想,从日常生活的细节中,他能够触类旁通,获得这项研究的灵感。
据南方科技大学官方消息,蔡念铎——这位材料系的本科生,因从樟脑丸中获得灵感,成功发表了关于石墨烯合成与转移的研究成果。
△图示:樟脑薄膜辅助的石墨烯转移方法
石墨烯,这种新型的碳纳米材料,具有独特的二维蜂窝状晶体结构以及卓越的电学、热学、光学和力学性能。它在电子器件、光学器件、传感器件、电化学储能、复合材料、热学等领域均展现出广阔的应用前景。
化学气相沉积法是制备高品质石墨烯薄膜的大规模方法,其中以金属基底如铜镍的CVD生长最为常见。此法合成的石墨烯需转移至特定目标基底上以供进一步研究和应用。目前,湿法刻蚀转移中常用大分子聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为转移辅助层。但PMMA在石墨烯上的难以清除的吸附问题一直困扰着科研人员。
面对这一挑战,南方科技大学的程春团队一直在探索可能的解决方案。而蔡念铎的一次偶然闻香,让他联想到樟脑的挥发特性可能与分子间作用力有关。于是,他提出了研究樟脑作为新型转移辅助层的想法,这一提议得到了团队的积极响应。
△(a)图示:DFT计算石墨烯与樟脑分子的吸附能,并与其他常用材料进行对比;(b-c)图:转移技术的流程及实物展示
团队经过深入研究发现,樟脑与石墨烯之间的吸附能较小,使其在室温下可通过干燥升华或低温短时间退火即可完全去除。这一发现了传统的转移方法,减少了长时间浸泡和高温退火等操作对石墨烯薄膜的损害,同时也拓展了石墨烯在柔性基底上的应用。
团队在应用樟脑溶液于石墨烯薄膜时发现,旋涂后形成的樟脑油层不仅为石墨烯提供了紧固保护,还因其在水面上的向外拉力特性,使得被转移至特定基底的石墨烯表面更不易形成褶皱,品质更高。
这项技术因其简便高效、成本低廉及高成品质量的特点,展现出大规模生产应用的潜力。
蔡念铎,南方科技大学材料科学与工程系2015级学生,已收到包括加州大学洛杉矶分校、瑞士洛桑理工学院等知名学府的录取通知。他决定继续深造之路,将前往瑞士洛桑理工学院追求更高的学术成就。
这一段从生活到科研的奇妙旅程,不仅展现了蔡念铎的科研才华和敏锐洞察力,也揭示了科学研究中灵感的无限可能。
△图示:光学显微镜和电子扫描显微镜下的表面形貌
在科学的海洋中,每一个细微的发现都可能成为引领的航标。