丁佳

韓國(guó)整容術(shù)、日本化妝術(shù)、中國(guó)PS術(shù)，并稱為亞洲三大“邪術(shù)”。這個(gè)流傳已久的網(wǎng)絡(luò)段子相信很多人都看到過。不過現(xiàn)在，這幾大“邪術(shù)”恐怕還要加進(jìn)一個(gè)新成員——石墨烯“折紙術(shù)”。

9月6日，《科學(xué)》雜志發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院院士、中科院物理研究所研究員高鴻鈞團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)成果。他們?cè)趪?guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了原子級(jí)精準(zhǔn)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(jiǎng)的石墨烯研究領(lǐng)域，科學(xué)家也同樣躍躍欲試。二維的石墨烯晶格結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是其他眾多碳納米結(jié)構(gòu)的母體材料。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，石墨烯結(jié)構(gòu)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(huán)和七元環(huán)的石墨烯結(jié)構(gòu)彎曲成球型結(jié)構(gòu)，即可形成富勒烯。在宏觀尺度下，科學(xué)家已經(jīng)能夠構(gòu)建出石墨烯功能器件甚至機(jī)器模型。

陳輝表示，實(shí)現(xiàn)石墨烯“折紙”要用到掃描探針操控技術(shù)，而要掌握這項(xiàng)技術(shù)，需要首先掌握掃描探針的原理，后期再經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間練習(xí)。

不過，這一系列困難都被科研人員克服了。陳輝等人首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯納米結(jié)構(gòu)原子級(jí)精準(zhǔn)的可控折疊，并構(gòu)筑出一種新型的準(zhǔn)三維石墨烯納米結(jié)構(gòu)。

這一成果一舉實(shí)現(xiàn)了石墨烯納米結(jié)構(gòu)的原子級(jí)精準(zhǔn)折疊與解折疊、同一個(gè)石墨烯結(jié)構(gòu)沿任意方向的反復(fù)折疊、堆疊角度精確可調(diào)的旋轉(zhuǎn)堆垛的雙層石墨烯納米結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)一維碳納米管納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑，以及雙晶石墨烯納米結(jié)構(gòu)的可控折疊及其異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑。

科研人員還發(fā)現(xiàn)，通過石墨烯“納米折紙術(shù)”得到的準(zhǔn)一維納米管異質(zhì)結(jié)兩側(cè)的電子學(xué)性質(zhì)不同。陳輝認(rèn)為，這意味著它“可以用來構(gòu)建信息器件的基本單元，如晶體管等”。