导语：
克日，机械工程及自动化学院罗斯达教授团队乐成使用先进激光诱导石墨烯手艺（Laser Induced Graphene, LIG）制备出无基质的大尺寸石墨烯纸，其最新研究效果被著名杂志《Small》(IF: 9.598, Q1)与《Carbon》（IF:7.082，Q1）先后在线刊登� ；倒こ碳白远г�2017级博士生王亚楠与2016级硕士生王勇划分为文章的（学生）第一作者，罗斯达教授为两篇文章的唯一通讯作者，尊龙凯时为唯一通讯单位。
石墨烯纸的优势与制备要领
近年来，石墨烯成为科学界研究的热门领域。其中，作为自支持宏观二维质料的石墨烯纸（Graphene Paper, GP）具有超轻、超薄、高强、高导电导热的特征，在柔性电子、智能结构、储能器件、生物医学等领域具有潜在的应用价值。然而，古板GP的制备主要依赖于液相组装法，其质料腾贵、工艺繁琐、加工效率低，倒运于大规模制备与应用。为相识决这一问题，2014年，美国莱斯大学著名化学学家James Tour提出了先进激光诱导石墨烯手艺（Laser Induced Graphene, LIG），不但大幅度降低了生产本钱，还使柔性石墨烯器件的制备变得简朴高效。然而使用先进LIG手艺制备无基质大尺寸石墨烯纸的研究及要领一直未被提出，也一定水平限制了LIG手艺与器件的应用。罗斯达教授团队以此为契机，开展了一系列研究，寻找可行性制造要领。
从细小的效果差别中追求灵感
罗斯达教授团队在一次使用种种高分子薄膜制备LIG应变传感器的系统研究中，无意发明多孔聚酰亚胺纤维聚合薄膜（PI纸）相较于其它高分子基材可以制备出外貌平整度与导电性大幅提升的LIG结构。于是罗教授由此爆发灵感，最先指导团队系统探索及验证在大标准加工条件下，怎样整体将PI纸转化为LIG结构，并使之坚持高平整度与导电性的同时，具备优异的力学稳固性。
最终，罗斯达教授团队乐成使用先进LIG手艺制备出了不依赖于基体支持的大尺寸石墨烯纸。同时研究发明，PI纸具有的特殊多孔层状纤维网络结构，可匀称吸收CO2激光辐照的能量，并大幅度抑制石墨化历程引发的结构变形、应力集中、松质、破损、失焦等加工难题，因此确保了GP质料的一连大尺寸加工。现在制备出的单张GP质料的最大面积为1400cm2，已抵达现有实验室级石墨烯纸制备的最大尺寸之一。别的，该GP质料所具备的柔性与韧性包管其可通过激光二次加工实现种种多标准重大结构，并可以和树脂、硅胶等先进工业质料举行进一步的一体化融合制造。
图1. 石墨烯纸的先进激光一连制造及多模式形态加工
通过系统的加工结构性能关系探索研究，该先进激光诱导GP质料具备优异的力学、电学、热学、电化学等特征，可用于可衣着手势识别、机械人行动捕获、油水疏散、抗菌界面以及实现具有阻燃、防/除冰、结构康健监测等功效的先进航空树脂基复合质料结构，未来具有辽阔的商业化远景。
图2. 激光诱导石墨烯纸的可调控结构、性能及多功效应用
对未来的展望与寄语
关于未来的研究，罗斯达教授团队还将继续在激光诱导石墨烯纸偏向上举行探索，在现有研究效果的基础上，深入挖掘这一连系数字化可控制造与前沿纳米质料的先进手艺在各领域应用的潜力。同时，团队也将继续深入研究石墨烯纸的高通量一连卷对卷制造，探寻其商业化远景，创立更多的价值。
“在做科研的历程中，妄想通常赶不上转变，最初的设想可能和历程中的效果千差万别。但正是这个千差万别的效果，可能又会引发出更新的想法。”在采访的最后，罗斯达教授说道。在举行科研的历程中，每一个看似异常的效果都可能成为一个新的突破点，因此一定要重视每一个效果。别的，罗斯达教授还告诉我们一定要放眼天下，实时跟踪前沿生长现状。一旦有了可借鉴的新想法，就能站在巨人的肩膀上，对未来的研究迭代出更明确的思绪。
结语：
罗斯达教授团队提出的低本钱大面积制备激光诱导石墨烯纸手艺、可为宏观石墨烯质料与结构的大规模制备，以及商业应用带来一定的指导性思绪与科学意义。关于未来的研究，罗斯达教授团队还将继续在激光诱导石墨烯纸偏向上举行探索，深入挖掘这一连系数字化可控制造与前沿纳米质料的先进手艺在各领域应用的潜力。同时，团队也将继续深入研究石墨烯纸的高通量一连卷对卷制造，探寻其商业化远景，创立更多的价值。我们也期待他们能在该领域取得更大的突破和成绩。
该研究划分获得国家自然科学基金青年项目、国家商用飞机制造工程手艺研究中心立异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
策划/文案：沈一凡
采访：沈一凡，熊婷，谭莉莎
设计：王宸彦
编审：门户网站总编总监事情室
投稿：geoos@buaa.edu.cn
