研究發(fā)現(xiàn)石墨烯性質會隨基底材料的不同發(fā)生改變

　　神奇材料石墨烯又一次用自己特異的“變身”功能令科學家大吃一驚。據(jù)物理學家組織網(wǎng)8月13日報道，美國麻省理工學院的研究團隊發(fā)現(xiàn)，當將石墨烯片放在不同的基底上時，其基本性質，比如導電性能以及與其他物質之間的化學作用等，會隨著基底材料的性質不同而發(fā)生顯著變化。該研究成果發(fā)表于本周的《自然·化學》雜志上。

　　由于石墨烯只有一個原子厚，科學家在實踐中往往將其他材料放在下面為其提供支撐。當被覆蓋的材料是電子行業(yè)常用的二氧化硅時，石墨烯與某些特定的化學物質接觸，便可以輕而易舉地被“賦予特定功能”；但如果將支撐材料換成氮化硼，面對同樣的化學物質，它幾乎不發(fā)生化學反應。

　　“這是非常違反直覺的。”研究論文的作者、麻省理工學院化學工程系教授邁克爾·斯特拉諾說，“你可以根據(jù)基底材料，來關閉和打開石墨烯形成化學鍵的能力。”

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯之所以會改變性質，原因在于它太薄了，反應方式會受到下層材料中原子的電場的強烈影響。這意味著，可以在一個微影圖案基底上覆蓋一層石墨烯來制造一個設備，微影圖案基底的一部分區(qū)域為二氧化硅，另一部分為氮化硼涂層，石墨烯的化學行為將根據(jù)隱藏的圖案而發(fā)生變化。

　　該論文的主要作者、麻省理工學院博士后王清華（音譯）說：“你可以讓一種生物標志物的不同分子（與石墨烯表面的這些區(qū)域）互動，而不破壞生物分子本身。”這有助于制造用以檢測微量生物或化學物質的傳感器的微陣列，因為目前大多數(shù)制造這種帶圖案表面的技術都涉及到高溫和反應溶劑的使用，會破壞這些敏感的生物分子。

　　斯特拉諾說，石墨烯zui終甚至可以成為許多材料的保護涂層，比如，當它與銅黏合在一起時，可以*消除銅的金屬氧化現(xiàn)象，使其免遭腐蝕。

　　斯特拉諾說，很多化學家都對石墨烯在不同條件下看似變化莫測的反應迷惑不解，他們提出了這種新的電子轉移理論，將石墨烯的行為解釋為受到基底材料的影響，這種新的認識也可以用來預測石墨烯在其他基底材料上的特性。王清華也認為，其他研究團隊可以從中獲得靈感，探索更多基底材料，來努力優(yōu)化石墨烯的表現(xiàn)。

　　萊斯大學化學和計算機科學教授詹姆斯·圖爾說：“這是*關于基底材料對石墨烯化學反應活性影響的系統(tǒng)性研究，進行得非常周密，結論說服力。”