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NEW 李在贤教授组研发出通过控制微细龟裂的无缺陷石墨烯剥离法
- 2020-11-11
- 5602
2020-11-02
我校的教授李在贤研发出了将石墨毫无缺点地从新一代电子材料石墨中剥离出来的新剥离法。
李在贤教授（新材料工学系，照片）和木浦大学教授孙锡均、三星显示器常务赵成浩共同参与的研究组表示，开发出了控制层数的大面积石墨烯剥离法。相关内容以《Layer-engineered large-area exfoliation of graphene》的论文刊登在《科学冒险(Science Advances)》10月28日刊上。我校文智允学生和曼彻斯特大学金民洙博士作为第一作者参与了该项目。
像橡胶一样易弯曲透明的石墨烯因其卓越的电传导性，作为能够应用于卷卷的电视或智能手机等的梦想素材而备受关注。但是石墨烯非常薄，碳元素以蜂窝形状结合的单一层平面，需要堆积10万层才能成为头发的粗细。
此前，碳元素层层结合的石墨表面通过胶带反复拆开获得石墨烯，但由于是反复作业，而且只能依靠工作者的熟练度，因此事实上控制石墨烯的面积、层数和收益率是不可能的。
李在贤教授研究组着眼于此，成功地控制了用胶带拆开时产生的龟裂的大小和方向，获得了想要的面积和层数的石墨烯。在石墨上粘贴特定性质的薄膜，不是随机地控制龟裂的深度和方形，而是有选择性地控制的。
利用研究组开发的方法，可以获得控制数mm面积的单一层到双层层、最多40层的石墨烯。与现有的剥离法相比，获得了面积约4200倍的单层石墨烯。另外，单位面积的单层石墨烯密度最多增加了6000倍，确保了较高的收益率。
通过这次研究，可以提出新的对策，以确保石墨烯在产业应用上一直被视为局限的无缺陷石墨烯。另外，此次研究由科学技术信息通讯部和韩国研究财团推进的基础研究室事业和生平第一次研究支援完成。
（上）在自然黑铅上，通过从自然黑铅中选择性地剥离单一层石墨烯的过程（下）通过现有剥离法确保的单一层石墨烯的大小，以及利用黄金薄膜剥离法确保的单一层石墨烯的大小及密度图表。 如果使用黄金薄膜，面积和密度将分别增加约4200倍和6000倍。
（注：本文出现的所有人名均系音译）