陈根：从发现到加工，石墨烯还有多少可能性_风闻

文/陈根

2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃消洛夫（Konstantin Novoselov）从高定向热解石墨中剥离出石墨片，再将石墨片不断分离，终于得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯的发现**。**

这以后，二维材料逐渐进入人们视野，成为材料领域的研究热点。自组装、电子束刻蚀和极紫外光刻等技术可以在石墨烯上制备微纳结构，进而调控其带隙、吸收、载流子迁移率等性能。但这些技术存在着耗时长、成本高、缺乏通用性等问题。因此，如何降低成本，高效制备微纳结构石墨烯，就成了亟需解决的重要问题。

5月10日，记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉，来自该所等单位的研究人员，开发了一种新型飞秒激光等离子激元光刻技术(FPL)。**利用该****技术，研究人员在百纳米厚的硅基氧化石墨烯薄膜表面实现了高质量微纳周期结构的快速制备。**相关成果发表在《光：科学与应用》上。

飞秒激光加工技术凭借着超高峰值功率和超短脉冲持续时间的独特优势，被广泛应用于多种材料的超精细微纳加工领域。

 当然，这项技术仍然有需要改进的地方。以激光直写为例，虽然其精度很高，但在超精细微纳制备上，效率仍有待提高。同时保证加工精度和加工效率是该技术需要解决的主要问题之一。研究人员表示，如何利用灵活简便的加工手段解决加工精度和加工效率问题是拓展飞秒激光实用化的关键所在。

  可以肯定的是，这项技术的出现在将材料领域将产生重大影响。研究首次证明了FPL技术在二维薄膜材料上能够实现大面积高质量亚微米周期结构的快速制备；此外，得益于飞秒激光的非线性光学特点，FPL技术加工过程不易受材料表面缺陷、杂质等因素的影响，加工基底也不易受到材料种类的限制；加工材料也表现出了优异的机械性能，可以利用传统的湿转移法进行完整转移，这为相关材料周期性微纳结构的灵活制备奠定了基础。 

随着科技在各领域的不断突破，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防也必然对材料提出新的需求，**而材料领域的研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志，**被视为21世纪最具发展潜力的领域之一，也是我国确立的优先培育发展的七大战略性新兴产业之一。

我们有理由相信，只要给技术以时间，未来必将爆发更大潜力，科技的天花板远远没有达到。