石墨烯薄片添加進(jìn)一種N -甲基吡咯烷酮溶劑，把這種東西放進(jìn)打印機(jī)，可打印出一些電路和薄膜晶體管。




噴墨技術(shù)是一場革命。首先，有了數(shù)字圖像印刷，更快更靈活，超過任何人的想象（雖然并不一定便宜）。

然后，又出現(xiàn)了三維打印，一層材料印到另一層上面，制成三維物體。這已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)方法，以制備復(fù)雜的原型，而另一些人則用它來“打印”不同種類的巧克力，奶油和糖霜。

然后，又有一些團(tuán)體把導(dǎo)電聚合物添加進(jìn)油墨，用它們打印電路，印到柔性基板上。這些正在用來制成各種東西，從數(shù)碼紙到一次性射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽都可以。它們基本上可以印在任何尺寸的基片上，不像傳統(tǒng)的高性能電路，必須在特殊條件下制成，都是在數(shù)十億美元的加工廠進(jìn)行。

但是有一個(gè)問題。噴墨印刷電子產(chǎn)品性能較差，不如傳統(tǒng)的集成電路，這一差別很顯著，印刷薄膜晶體管只是比硅基模型更大更慢。所以，競爭已經(jīng)開始，就是要提高它們的性能。

今天，安德烈•法拉利（Andrea Ferrari）和在英國劍橋大學(xué)（University of Cambridge）的同伴，展示了重要的一步。這些家伙已經(jīng)找到一種方法，可取代或擴(kuò)大這種導(dǎo)電聚合物，在這些油墨中采用石墨烯，就是現(xiàn)在的這種神奇材料。

不難明白其中原因。石墨烯的電子性質(zhì)難以匹敵，也難以設(shè)法用于納米電子學(xué)。但困難在于把它混合進(jìn)油墨，便捷地形成小液滴，這種東西對(duì)于噴墨打印顯然是必不可少的。

實(shí)質(zhì)上，這就是法拉利和同伴取得的突破。他們已經(jīng)找到一種方法，可以便捷地生產(chǎn)石墨烯，用化學(xué)方法從石墨塊上切下薄片，進(jìn)行過濾，以去除任何可能堵塞打印頭的東西。

然后，他們把這些薄片添加進(jìn)一種溶劑，這種溶劑稱為N -甲基吡咯烷酮（NMP：N-Methylpyrrolidone），這可以最大限度地減少一些問題，如溶劑蒸發(fā)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的咖啡環(huán)效應(yīng)。

最后，他們把這種東西放進(jìn)打印機(jī)，打印出一些電路和薄膜晶體管。

結(jié)果是令人鼓舞的。這種以石墨烯為基礎(chǔ)的油墨，性能可匹配或超越今天可用的大多數(shù)其他油墨。這是非常好的，因?yàn)槭堑谝淮螄L試，各種改善當(dāng)然會(huì)隨之而來。

“這就鋪平了道路，可帶來全印刷的柔性透明石墨烯裝置，采用任何基板都行，” 法拉利和同事在他們的論文中總結(jié)說。這意味著，在未來的幾個(gè)月和幾年，我們?cè)谶@一點(diǎn)上有望看到更多。

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