导语：
近日，机械工程及自动化学院罗斯达教授团队成功利用先进激光诱导石墨烯技术（Laser Induced Graphene, LIG）造备出无基质的大尺寸石墨烯纸，其最新钻研成就被驰名杂志《Small》(IF: 9.598, Q1)与《Carbon》（IF:7.082，Q1）先后在线登载；倒こ碳白远г2017级博士生王亚楠与2016级硕士生王勇别离为文章的（学生）第一作者，罗斯达教授为两篇文章的唯一通讯作者，leyu.com为唯一通讯单元。
石墨烯纸的优势与造备步骤
近年来，石墨烯成为科学界钻研的热点领域。其中，作为自支持宏观二维资料的石墨烯纸（Graphene Paper, GP）拥有超轻、超薄、高强、高导电导热的个性，在柔性电子、智能结构、储能器件、生物医学等领域拥有潜在的利用价值。然而，传统GP的造备重要依赖于液相组装法，其原料昂贵、工艺繁琐、加工效能低，不利于大规模造备与利用。为相识决这一问题，2014年，美国莱斯大学驰名化学学家James Tour提出了先进激光诱导石墨烯技术（Laser Induced Graphene, LIG），不仅大幅度降低了出产成本，还使柔性石墨烯器件的造备变得单一高效。然而利用先进LIG技术造备无基质大尺寸石墨烯纸的钻研及步骤一向未被提出，也肯定水平限度了LIG技术与器件的利用。罗斯达教授团队以此为契机，发展了一系列钻研，寻找可行性造作步骤。
从微幼的了局差距中追求灵感
罗斯达教授团队在一次利用各类高分子薄膜造备LIG应变传感器的系统钻研中，无意发现多孔聚酰亚胺纤维聚合薄膜（PI纸）相较于其它高分子基材能够造备出表表平坦杜纂导电性大幅提升的LIG结构。因而罗教授由此产生灵感，起头领导团队系统索求及验证在大尺度加工前提下，若何整体将PI纸转化为LIG结构，并使之维持高平坦杜纂导电性的同时，具备优良的力学不变性。
最终，罗斯达教授团队成功利用先进LIG技术造备出了不依赖于基体支持的大尺寸石墨烯纸。同时钻研发现，PI纸拥有的特殊多孔层状纤维网络结构，可均匀吸收CO2激光辐照的能量，并大幅度抑造石墨化过程引发的结构变形、应力集钟注松质、破损、失焦等加工难题，因而确保了GP资料的陆续大尺寸加工。目前造备出的单张GP资料的最大面积为1400cm2，已达到现有尝试室级石墨烯纸造备的最大尺寸之一。此表，该GP资料所具备的柔性与韧性保险其可通过激光二次加工实现各类多尺度复杂结构，并能够和树脂、硅胶等先进工业资料进前进一步的一体化融合造作。
图1. 石墨烯纸的先进激光陆续造作及多模式状态加工
通过系统的加工结构机能关系索求钻研，该先进激光诱导GP资料具备优异的力学、电学、热学、电化学等个性，可用于可穿戴手势鉴别、机械人作为捉拿、油水分离、抗菌界面以及实现拥有阻燃、防/除冰、结构健康监测等职能的先进航空树脂基复合伙料结构，未来拥有辽阔的贸易化远景。
图2. 激光诱导石墨烯纸的可调控结构、机能及多职能利用
对未来的瞻望与寄语
对于未来的钻研，罗斯达教授团队还将持续在激光诱导石墨烯纸方向上进行索求，在现有钻研成就的基础上，深刻挖掘这一结合数字化可节造作与前沿纳米资料的先进技术在各领域利用的潜力。同时，团队也将持续深刻钻研石墨烯纸的高通量陆续卷对卷造作，探寻其贸易化远景，创造更多的价值。
“在做科研的过程中，打算通常赶不上变动，最初的设想可能和过程中的了局千差万别。但正是这个千差万此外了局，可能又会引发出更新的设法。”在采访的最后，罗斯达教授说路。在进行科研的过程中，每一个看似异常的了局都可能成为一个新的突破点，因而肯定要器沉每一个了局。此表，罗斯达教授还通知我们肯定要放眼世界，实时跟踪前沿发展示状。一旦有了可借鉴的新设法，就能站在巨人的肩膀上，对未来的钻研迭代出更明确的思路。
结语：
罗斯达教授团队提出的低成本大面积造备激光诱导石墨烯纸技术、可为宏观石墨烯资料与结构的大规模造备，以及贸易利用带来肯定的领导性思路与科学意思。对于未来的钻研，罗斯达教授团队还将持续在激光诱导石墨烯纸方向上进行索求，深刻挖掘这一结合数字化可节造作与前沿纳米资料的先进技术在各领域利用的潜力。同时，团队也将持续深刻钻研石墨烯纸的高通量陆续卷对卷造作，探寻其贸易化远景，创造更多的价值。我们也等待他们能在该领域获得更大的突破和成就。
该钻研别离获得国度天然科学基金青年项目、国度商用飞机造作工程技术钻研中心创新基金及航空科学基金的支持。
全文链接：https://doi.org/10.1002/smll.201802350
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.07.014
策动/案牍：沈一凡
采访：沈一凡，熊婷，谭莉莎
设计：王宸彦
编审：门户网站总编总监工作室
投稿：geoos@buaa.edu.cn
