中國粉體網(wǎng)訊 當(dāng)一滴水在石墨烯表面滾動，石墨烯敏銳地“覺察”到了細(xì)微的運(yùn)動，并產(chǎn)生持續(xù)的電流。這奇妙的一幕發(fā)生在浙江大學(xué)信息電子工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室。
浙江大學(xué)林時勝課題組闡述了這一現(xiàn)象的奧秘：原來是襯底在石墨烯傳感和能源收集方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。水滴的重力會讓襯底表面產(chǎn)生壓電電荷，進(jìn)而在石墨烯的上表面誘導(dǎo)出一層定向排列的水分子或者離子，它們與石墨烯層一起屏蔽了襯底產(chǎn)生的壓電電荷。石墨烯中的電子可以以光速的1/300快速移動，當(dāng)水滴在石墨烯表面移動時，由于水滴中的離子或水分子的運(yùn)動速度比石墨烯的電子慢幾個數(shù)量級，所以水滴對襯底壓電電荷的屏蔽效應(yīng)和石墨烯相比會表現(xiàn)的相對遲緩一些，從而能夠引起石墨烯中的一個持續(xù)的載流子移動，實(shí)現(xiàn)電流和電壓輸出。
據(jù)介紹，石墨烯是世界上最薄的材料，它又能導(dǎo)電，電子在石墨烯中的運(yùn)動速度達(dá)3000千米/秒，是光速的十分之一�！坝捎谑┖鼙。覀儽仨毧恐尾牧蟻順�(gòu)建石墨烯器件。但在水滴與石墨烯相互作用機(jī)制方面，很少有人關(guān)注支撐材料也就是襯底對石墨烯與水相互作用的影響�！闭憬髮W(xué)博導(dǎo)、副教授林時勝說，基于對襯底的關(guān)注，2016年，課題組構(gòu)建了一種石墨烯—壓電薄膜異質(zhì)器件，以此來探究襯底在石墨烯水流感應(yīng)電壓產(chǎn)生過程的具體作用。
該項(xiàng)研究已于近日正式發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上。研究成果對開發(fā)新型納米發(fā)電機(jī)、石墨烯功能器件，以及推動石墨烯傳感器和能源發(fā)電的有關(guān)研究具有重要意義。
