【據(jù)rdmag網(wǎng)站2019年4月30日?qǐng)?bào)道】比鋁更輕，比金剛石更硬，比橡膠更具彈性，比鋼更堅(jiān)韌，這些只是石墨烯的一小部分特性，石墨烯是一種超級(jí)材料，可作為優(yōu)良的導(dǎo)熱體和導(dǎo)電體。由于石墨烯所具有的優(yōu)良特性，它已經(jīng)成為科學(xué)研究、電子、IT和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域未來(lái)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵參與者。
科爾多瓦大學(xué)的FQM-346有機(jī)化學(xué)研究小組提出一種讓石墨烯材料發(fā)光的方法，這是此前的研究中石墨烯材料從未涉及到的新功能，未來(lái)有望引入到一系列新應(yīng)用領(lǐng)域中。該研究的作者之一弗朗西斯科•何塞•羅梅羅•薩爾格羅教授解釋說(shuō)，發(fā)光是某些物質(zhì)的特征，這些物質(zhì)可以發(fā)出與它們所吸收的不同波長(zhǎng)的光。換句話說(shuō)，發(fā)光材料可以汲取能量并發(fā)射可見(jiàn)光，這使得這類材料可在大分子和生物材料中用作光催化劑和熒光標(biāo)記。現(xiàn)在，由于近期開(kāi)展的這項(xiàng)新的研究，發(fā)光材料添加到石墨烯中可帶來(lái)更多可能性。該研究成果目前已經(jīng)發(fā)表在歐洲頂級(jí)期刊《化學(xué)》中。
在此前的研究中，科學(xué)家們?cè)噲D賦予石墨烯這種超級(jí)材料發(fā)光性能，但所有的嘗試并沒(méi)有成功。石墨烯真正特別之處在于它的六邊形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要依靠一種三明治狀的電子云將碳原子緊密結(jié)合在一起形成。研究員弗朗西斯科•羅梅羅解釋說(shuō)，如果這個(gè)電子云中原子之間的連接中斷，石墨烯的部分屬性就會(huì)丟失。
具體來(lái)說(shuō)，如何克服這一障礙是這項(xiàng)研究成功的關(guān)鍵。研究小組能夠在不影響其他性質(zhì)的情況下將發(fā)光材料結(jié)合到石墨烯中，從而保護(hù)其復(fù)雜結(jié)構(gòu)的功能。為了做到這一點(diǎn)，銪被添加到了石墨烯中。銪是一種與石墨烯改性分子完美配位的金屬，同時(shí)還可以賦予石墨烯發(fā)光性能。
這項(xiàng)研究的成果可直接進(jìn)行應(yīng)用，因?yàn)檫@種發(fā)光的石墨烯材料可用于生物材料和用于分析組織的細(xì)胞中。不過(guò)，這項(xiàng)研究仍然需要進(jìn)一步的跟進(jìn)，研究人員表示，使用銪目前也只是進(jìn)行概念驗(yàn)證測(cè)試。
這項(xiàng)研究打開(kāi)了在石墨烯中使用各類化學(xué)元素的大門(mén)，化學(xué)元素可以與石墨烯結(jié)合，賦予其新的功能特性。例如，如果集成某些金屬，則可能產(chǎn)生磁性石墨烯。目前，隸屬于科爾多瓦大學(xué)納米化學(xué)研究所(西班牙語(yǔ)縮寫(xiě)為IUNAN)和科學(xué)學(xué)院的研究小組將繼續(xù)致力于將新的功能添加到石墨烯中。這將進(jìn)一步擴(kuò)展石墨烯的功能特性和其未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域。
?