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高分辨率激光诱导石墨烯。突破可见极限的柔性电子技术。

DOI：10.1021/acsami.0c01377 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 激光诱导石墨烯（LIG）是一种多功能石墨烯泡沫，通常通过红外激光直接写入碳基前驱体材料制备而成。本研究采用405纳米可见光激光直接将聚酰亚胺转化为LIG，实现了空间分辨率约12微米、厚度小于5微米的LIG制备。相比先前报道的LIG特征尺寸，405纳米激光相对更小的聚焦光斑尺寸使空间分辨率提升了超过60%。该过程在扫描电镜腔室内原位进行，可直接观察LIG的形成过程。更小尺寸的LIG特征结构使得肉眼不可见的柔性电子器件直写制备成为可能。所演示的湿度传感器能以250毫秒响应时间检测人体呼吸。随着LIG在柔性电子和传感器领域应用日益广泛，更精细的特征结构将极大拓展其应用价值。
作者： Michael G. Stanford，Cheng Zhang，Jason Davidson Fowlkes，Anna Hoffman，Ilia N. Ivanov，Philip D. Rack，James M. Tour
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

展示使用可见光405纳米激光形成高分辨率激光诱导石墨烯（LIG），用于肉眼不可见的柔性电子器件和传感器。

研究成果

使用405纳米激光能够形成空间分辨率约12微米、厚度小于5微米的激光诱导石墨烯（LIG），与先前方法相比特征尺寸缩小了60%以上。这一突破使得肉眼不可见的柔性电子器件和传感器的制造成为可能，拓展了LIG在各类应用中的用途。

研究不足

LIG特征受限于405纳米激光的空间分辨率。与红外激光形成的较厚LIG相比，减薄的LIG厚度可能会影响其电学性能。

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