研究人员报告了在一分钟内制造纳米片的技术

由名古屋大学未来材料与系统研究所(IMaSS)的Minoru Osada教授(他，他)和博士后研究员Yue Shi(她，她)领导的研究小组开发了一种新技术，可以在大约一分钟内制造纳米片，即几纳米厚的二维材料薄膜。

该技术只需单击一下即可形成高质量的大型纳米片薄膜，而无需专业知识或技术。他们的发现有望有助于开发各种类型的纳米片器件的工业制造工艺。该研究发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

纳米片的厚度以纳米为单位。纳米是如此之薄，以至于肉眼无法从侧面看到薄片。它们在几个不同的领域都有潜在的用途，包括电子、催化、储能和生物医学。由石墨烯和无机纳米片制成的那些正在测试用于从太阳能电池到传感器和电池的一系列设备，因为它们具有与传统散装材料不同的电学、透明度和耐热功能。

然而，目前用于制造这些薄膜的技术，如Langmuir-Blodgett方法，需要熟练的操作和复杂的条件。“使用现有方法，制造单层大约需要一个小时，”Osada说。“这在纳米片制造中造成了一个主要瓶颈。

该小组旨在开发一种新工艺，可以在短时间内轻松生产高质量的整齐平铺的纳米片单层薄膜。他们开发了一种自动成膜工艺，只需将胶体水溶液滴到使用自动移液器在加热板上加热的基板上，即可在大约一分钟内生产纳米片。之后，他们随后抽吸溶液并去除液体。结果是整齐的平铺单层薄膜，纳米片之间没有间隙。

“胶体水溶液表面张力的降低和促进纳米片的对流抑制了纳米片之间的重叠和间隙，并使我们能够控制其排列，”Osada说。“通过重复整齐的平铺单层薄膜制造操作，可以逐层构建由纳米片的厚度单位控制的多层薄膜。”

“新开发的方法有望成为纳米片的工业薄膜制造方法和纳米涂层方法的重要技术，因为它简单，快速，并且只需要少量的解决方案即可制造具有整齐平铺排列的高质量，大面积薄膜，”他说。

“该技术基于使用自动移液器的简单滴液和抽吸操作，不需要专业知识或技术。该技术适用于各种成分和结构的纳米片，例如氧化物，石墨烯和氮化硼，并且可以在各种形状，尺寸和材料的基板上形成薄膜，使其成为一种极其通用的成膜技术，“Osada说。

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