مقالة منهجية

تصنيع بوليهيدرونس الجرافين-على أساس ثلاثي الأبعاد عبر أوريغامي--مثل ذاتية قابلة للطي

8.4K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/58500

⸱

سبتمبر 23, 2018

 ,  ,  ,  , 
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Minnesota, Minneapolis, United States

في هذه المقالة

ملخص

نقدم هنا، بروتوكولا لتلفيق بوليهيدرونس 3D على أساس الجرافين عبر أوريغامي--مثل ذاتية قابلة للطي.

الملخص

وقد جمعية الجرافين ثنائي الأبعاد (2D) في الهياكل بوليهيدرال (3D) ثلاثي الأبعاد مع الحفاظ على الخصائص المتأصلة ممتازة الجرافين أهمية كبيرة لتطوير تطبيقات الجهاز رواية. وهنا جوفاء تلفيق 3D، microscale، بوليهيدرونس (مكعبات) يتألف من طبقات قليلة من الجرافين 2D أو الجرافين أوكسيد أوراق عن طريق وصف عملية ذاتية قابلة لطي أوريغامي--مثل. يتضمن هذا الأسلوب استخدام إطارات البوليمر والمفصلات، وأكسيد الألومنيوم/الكروم حماية الطبقات التي تقلل من الشد، والمكانية، ويشدد على التوتر السطحي في الأغشية التي تستند إلى الجرافين عندما تتحول الشباك 2D إلى 3D مكعبات. ويوفر العملية السيطرة على حجم وشكل الهياكل فضلا عن الإنتاج موازية. وبالإضافة إلى ذلك، يسمح هذا النهج إنشاء التعديلات السطحية بالمعادن الزخرفة على كل وجه من المكعبات ثلاثية الأبعاد. وتظهر دراسات مطيافية رامان الأسلوب يتيح الحفاظ على الخصائص الجوهرية للأغشية التي تستند إلى الجرافين، مما يدل على مدى متانة أسلوبنا.

المقدمة

أوراق الجرافين ثنائي الأبعاد (2D) تمتلك الخصائص البصرية والإلكترونية والميكانيكية غير عادية، يجعلها نموذج نظم لرصد الظواهر الكم رواية للجيل القادم الإلكترونية والبصرية الإلكترونية، الكهروكيميائية، تطبيقات الكهروميكانيكية، والطب الأحيائي1،2،3،4،،من56. وبصرف النظر عن أنها أنتجت 2D الطبقات هيكل الجرافين، في الآونة الأخيرة، تم التحقيق المختلفة تعديل النهج لمراقبة وظائف جديدة من الجرافين والبحث عن فرص جديدة للتطبيق. على سبيل المثال، تحوير (أو ضبط) خصائصه الفيزيائية (أي تناول المنشطات المستوى و/أو الفرقة الفجوة) الخياطة الأشكال أو الزخرفة في 2D هيكل أحادي البعد (د 1) أو صفر-الأبعاد (0 د) هيكل (على سبيل المثال-، الجرافين نقاط الكم نانوريبون أو الجرافين) ودرست للحصول على الجديد من الظواهر الفيزيائية بما في ذلك آثار الولادة الكم وأوضاع plasmonic المترجمة وتوزيع إلكترون المترجمة وحافة الأقطاب تدور الدول7،8 ،،من910،،من1112. وباﻹضافة إلى ذلك، متفاوتة نسيج الجرافين 2D كرومبلينج (غالباً ما تسمى كيريجامي)، وتنسل الأطراف، التواء، التواء، أو التراص لطبقات متعددة، أو تغيير الشكل السطحي الجرافين بنقل الجرافين 2D على رأس ميزة ثلاثية الأبعاد (الركيزة) قد تم سيظهر لتغيير الجرافين ويتابيليتي، الخصائص الميكانيكية، والخصائص البصرية13،14.

بعد تغيير مورفولوجية السطح وهيكل الطبقات في 2D الجرافين، كانت الجمعية في 2D الجرافين في بوليهيدرونس فونكتيوناليزيد، والمعالم، وثلاثي الأبعاد (3D) من اهتمام كبير مؤخرا في المجتمع الجرافين للحصول على المادية الجديدة و 15من الظواهر الكيميائية. في نظرية ومطاطا، كهرباء، فإن دير فالس يمكن الاستدانة الطاقات في 2D الهياكل القائمة على الجرافين لتحويل الجرافين 2D إلى 3D الجرافين--أوريغامي مختلف تكوينات16،17. وبناء على هذا المفهوم، حققت دراسات النمذجة النظرية الجرافين 3D هيكل التصاميم، التي تكونت من الأغشية الجرافين 2D النانو، مع الاستخدامات الممكنة في إيصال الأدوية والتخزين الجزيئي العام16،17. حتى الآن، تقدم هذا النهج التجريبي لا يزال بعيداً عن تحقيق هذه التطبيقات. من ناحية أخرى، قد وضعت عددا من الأساليب الكيميائية الاصطناعية لتحقيق هياكل ثلاثية الأبعاد عن طريق قالب-وساعدت الجمعية، الجمعية توجيه تدفق، ليفينينج الجمعية، ونمو الامتثالي أساليب18،19 , 20 , 21 , 22-ومع ذلك، هذه الأساليب حاليا محدودة حيث أنها لا تنتج بنية ثلاثية الأبعاد، جوفاء، المغلقة دون فقدان الخصائص الجوهرية لصحائف الجرافين.

ويرد هنا، استراتيجية لبناء ميكروكوبيس 3D، جوفاء، والمستندة إلى الجرافين (البعد الشامل ل ~ 200 ميكرومتر) باستخدام ذاتية قابلة للطي أوريغامي الشبيهة؛ التغلب على التحديات قبل كل شيء في بناء المواد ذاتها، جوفاء، 3D، بوليهيدرال، والقائم على الجرافين. في تقنيات ذاتية قابلة للطي أوريغامي--مثل، خالية اليدين، ميزات 2D مستو منقوشة ليثوجرافيكالي (أي، على أساس الجرافين الأغشية) ترتبط بمفصلات (أي البوليمر الحرارية الحساسة ومقاوم الضوء) في المفاصل المختلفة، وبالتالي تشكيل 2D الشباك التي طيها عندما يتم تسخينها المفصلات لذوبان درجة الحرارة23،24،،من2526. وتتحقق المكعبات على أساس الجرافين مع مكونات غشاء النافذة يتألف من طبقات قليلة من ترسب البخار الكيميائي (الرسوم التعويضية) نمت الجرافين أو أغشية أكسيد (GO) الجرافين؛ على حد سواء مع استخدام إطارات البوليمر والمفصلات. تصنيع مكعبات 3D على أساس الجرافين ويشمل: (ط) إعداد طبقات حماية ونقل (ثانيا) الجرافين-الأغشية والزخرفة والسطح (ثالثا) معدنية الزخرفة الجرافين-الأغشية والإطار (رابعا) والمفصلات الزخرفة والترسيب، (v). ذاتية قابلة للطي، وإزالة (سادسا) من طبقات الحماية (الشكل 1). هذه المقالة تركز معظمها على الجوانب الذاتية للطي لتصنيع مكعبات 3D على أساس الجرافين. يمكن الاطلاع على تفاصيل بشأن الخصائص الفيزيائية والضوئية لمكعبات 3D على أساس الجرافين في أعمالنا الأخرى الأخيرة المنشورات27،28.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تنبيه: العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في هذه التوليفات سامة وقد تسبب تهيج وتلف الجهاز شديد عند لمسها أو استنشاقها. الرجاء استخدام معدات السلامة المناسبة وارتداء معدات الوقاية الشخصية عند التعامل مع المواد الكيميائية.

1-إعداد أكسيد الألومنيوم والكروم حماية الطبقات في طبقة الذبيحة النحاس

  1. استخدام مبخر شعاع إلكترون، إيداع 10 نانومتر سميكة الكروم (Cr) و 300 نانومتر سميكة النحاس (Cu) الطبقات (طبقة الذبيحة) على الركازة السيليكون (Si) (الشكل 2 أ).
  2. تدور-معطف مقاوم الضوء (PR)-1 عند 2500 دورة في الدقيقة تليها الخبز في 115 درجة مئوية ل 60 ثانية.
  3. كشف مجالات صافي 2D مصممة للأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) الضوء على راصفة قناع اتصال لمدة 15 ق وتطوير 60 s في الحل المطور-1. شطف العينة مع المياه (DI) وتسريحه مع بندقية هوائية.
  4. إيداع 10 نانومتر سميكة Cr طبقة وانطلاقة الأسيتون PR-1 في المتبقية. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه مع بندقية هوائية (الشكل 2).
  5. النمط 2D شبكات مع ستة ساحة Al2O3/Cr حماية الطبقات في 2D الصافية، تدور-المعطف العلاقات عامة-1 عند 2500 دورة في الدقيقة، متبوعاً بالخبز في 115 درجة مئوية ل 60 ثانية.
  6. فضح ست طبقات حماية مربعة مصممة للأشعة فوق البنفسجية على راصفة قناع اتصال لمدة 15 ق وتطوير 60 s في الحل المطور-1. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه مع بندقية هوائية.
  7. إيداع 100 nm Al2O3 طبقة سميكة وطبقة سميكة Cr 10 نانومتر. إزالة بقية العلاقات العامة-1 في الأسيتون. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه مع بندقية هوائية (الشكل 2 (ج)).

2-إعداد الجرافين وأغشية أكسيد الجرافين

ملاحظة: في هذه الدراسة، يستخدم نوعان من المواد المستندة إلى الجرافين: (ط) الكيميائية بخار ترسب (الرسوم التعويضية) نمت الجرافين وأكسيد (ثانيا) الجرافين (GO).

  1. إعداد متعدد الطبقات الأغشية الجرافين الرسوم التعويضية
    ملاحظة: للحصول على الأغشية الجرافين متعدد الطبقات، الجرافين طبقة واحدة يتم نقل ثلاث مرات منفصلة باستخدام عدة خطوات طلاء/إزالة ميثاكريلات (البولي ميثيل ميثا اكريلات) بولي.
    1. بدءاً مم ~ 15 قطعة مربعة من الجرافين التقيد في Cu إحباط، تدور-معطف طبقة رقيقة من البولي ميثيل ميثا اكريلات 3000 لفة في الدقيقة على السطح الجرافين. تخبز على 180 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
    2. قم بوضع الورقة الطبقات رقائق البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين/Cu العائمة Cu-الجانب الأسفل في تنميش Cu ح 24 أحفر بعيداً من إحباط Cu.
    3. إحباط تماما يذوب بعد الاتحاد الجمركي (ترك البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين)، ونقل الجرافين المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات العائمة على سطح بركة من المياه دي استخدام زجاج شريحة مجهر لإزالة أي بقايا تنميش Cu. كرر عدة مرات نقل الجرافين المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات على تجمعات المياه دي جديدة شطف كاف.
    4. نقل الجرافين المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات العائمة على قطعة أخرى من الجرافين التقيد في إحباط Cu (الجرافين/Cu) للحصول على غشاء الجرافين ثنائية الطبقة (تشكيل بنية إحباط البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين الجرافين/الاتحاد الجمركي).
    5. حرارياً معاملة الجرافين مزدوج الطبقة على الاتحاد الجمركي إحباط على لوحة الساخن عند 100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.
    6. إزالة البولي ميثيل ميثا اكريلات على رأس الجرافين طبقة مزدوجة في الاتحاد الجمركي إحباط في حمام الأسيتون (ترك كومة طبقة رقائق الجرافين/الجرافين/Cu)، متبوعاً بنقل المياه دي.
    7. تكرار نقل الجرافين (2.1.1-2.1.5) أكثر من مرة واحدة للحصول على ثلاث طبقات مكدسة من الأغشية الجرافين. عند الوصول إلى الخطوة 2.1.4 أثناء عملية تكرار، بدلاً من نقل الورقة المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات الجرافين جديدة على قطعة أخرى من الجرافين/الاتحاد الجمركي، نقل الجرافين المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات الجديدة على الجرافين ملفقة سابقا طبقة المزدوجة من الخطوة 2.1.6 للنموذج مجموعة طبقة رقائق البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين/الجرافين/الجرافين/الاتحاد الجمركي. ثم كرر الخطوة 2.1.5 دون تعديل.
    8. قم بوضع الورقة الطبقات رقائق البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين/الجرافين/الجرافين/Cu العائمة Cu-الجانب الأسفل في تنميش Cu ح 24 أحفر بعيداً من إحباط Cu.
    9. نقل المغلفة البولي ميثيل ميثا اكريلات طبقات الثلاثة أغشية الجرافين (البولي ميثيل ميثا اكريلات/الجرافين/الجرافين/الجرافين) على الجاهزة Al2O3/Cr طبقات حماية من الباب 1.
    10. بعد نقل الجرافين، إزالة البولي ميثيل ميثا اكريلات مع الأسيتون. ثم تراجع العينة في المياه دي وتجف في الهواء.
    11. معاملة حرارياً الجرافين متعدد الطبقات على الركازة على لوحة الساخن عند 100 درجة مئوية ح 1.
    12. تدور-معطف العلاقات العامة-1 في 2500 دورة في الدقيقة واخبز في 115 ˚C ل 60 ثانية.
    13. كشف الأشعة فوق البنفسجية مناطق العلاقات العامة-1 مباشرة فوق مناطق طبقة حماية مربع استخدام راصفة قناع اتصال لمدة 15 ق وتطوير 60 s في الحل المطور-1.
    14. إزالة اكتشفت حديثا، غير المرغوب فيها الجرافين المناطق عبر هو علاج الأوكسجين بلازما لمدة 15 ثانية.
    15. إزالة بقايا العلاقات العامة-1 في الأسيتون.
    16. شطف العينة مع الماء دي وتجف في الهواء (الشكل 2d).
  2. إعداد أغشية أكسيد الجرافين
    ملاحظة: يتم استخدام الطباعة التصويرية التقليدية متبوعاً عملية انطلاقة عبر تعرض فيضان نمط الأغشية الذهاب.
    1. تدور-معطف العلاقات العامة-2 1700 لفة في الدقيقة 60 ثانية على رأس ملفقة سابقا Al2O3/Cr حماية الطبقات للحصول على طبقة سميكة من 10 ميكرون. خبز العلاقات العامة-2 على 115 درجة مئوية ل 60 s وثم ينتظر ح 3.
    2. مع قناع نفسها المستخدمة للزخرفة في ال2س3/Cr حماية طبقة، كشف الأشعة فوق البنفسجية العينة على راصفة قناع اتصال ل 80 s ووضع 90 s في الحل المطور-2. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه مع بندقية هوائية.
    3. القيام تعرض لفيضانات الأشعة فوق البنفسجية العينة كاملة دون قناع ل 80 s.
    4. تدور-معطف الذهاب استعداد وخليط الماء (15 ملغ مسحوق الذهاب في 15 مل مياه دي) على عينة عند 1000 دورة في الدقيقة 60 س إجراء تدور-طلاء مجموعة من 3 مرات.
    5. وتراجع العينة في الحل المطور-2 للسماح بانطلاقة الذهاب غير المرغوب فيها.
    6. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه بعناية العينة مع بندقية هوائية.
    7. علاج حرارياً العينة على لوحة الساخن عند 100 درجة مئوية ح 1 (ح الشكل 2).

3-المعادن الزخرفة السطحية في الأغشية المستندة إلى الجرافين

ملاحظة: أجريت عملية الطباعة التصويرية مشتركة لتحقيق الزخرفة السطحية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية قناع الاتصال راصفة وشعاع الإلكترون مبخر (انظر 1.2-1.4).

  1. إنشاء 20 نانومتر سميكة التيتانيوم (Ti) أنماط على رأس الأغشية المنقوشة على أساس الجرافين.
  2. معاملة حرارياً العينة على صفيحة عند 100 درجة مئوية ح 1 (الشكل 2e الجرافين) و الرقم 2 طاء للذهاب.

4-تصنيع إطارات البوليمر والمفصلات

  1. مقدمة على أساس الجرافين الأغشية مع منظمة الشفافية الدولية السطح أنماط، تدور-معطف العلاقات العامة-3 عند 2500 دورة في الدقيقة ل s 60 بشكل طبقة سميكة من 5 ميكرومتر وخبز عند 90 درجة مئوية لمدة 2 دقيقة.
  2. كشف الأشعة فوق البنفسجية عينات 20 s، خبز عند 90 درجة مئوية لمدة 3 دقائق، وتطوير ل 90 s في حل 3 المطور.
  3. شطف العينة مع الماء دي والكحول الأيزوبروبيل (IPA) وتسريحه بعناية العينة مع بندقية هوائية.
  4. بعد خبز العينات عند 200 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة لتعزيز صلابة ميكانيكية للإطارات (العلاقات العامة-3) (الشكل 2 واو الجرافين) و الشكل 2j للذهاب.
  5. لجعل نمط المفصلي، تدور-معطف العلاقات العامة-2 عند 1000 دورة في الدقيقة 60 ثانية لتشكيل فيلم 10 ميكرون سميكة على رأس الركيزة الجاهزة. خبز ˚C 115 ل 60 s وانتظر ح 3.
  6. كشف الأشعة فوق البنفسجية العينة في راصفة قناع اتصال ل 80 s وتطوير ل 90 ثانية في الحل المطور-2.
  7. شطف العينة مع الماء دي وتسريحه العينة مع بندقية هوائية (الشكل 2 ز الجرافين) و الرقم 2 ك للذهاب بعناية.

5-ذاتية قابلة للطي في المياه دي

ملاحظة: عندما يتم ذاب المفصلات العلاقات العامة-2 (أو انحسر)، يتم إنشاء قوة توتر السطحي؛ ومن ثم تحويل هياكل 2D إلى هياكل ثلاثية الأبعاد (عملية ذاتية قابلة لطي).

  1. للإفراج عن هيكل 2D، حل طبقة الذبيحة Cu تحت الشباك 2D في تنميش Cu (الشكل 2 لتر).
  2. نقل هيكل المفرج عنهم في حمام مائي دي باستخدام بيبيت بعناية وشطف بضع مرات لإزالة تنميش Cu المتبقية.
  3. بنية المكان 2D في المياه دي يسخن فوق نقطة انصهار البوليمر المفصلات (العلاقات العامة-2) (الشكل 2 متر).
  4. رصد ذاتي للطي في الوقت الحقيقي عن طريق الفحص المجهري الضوئي وإزالة من مصدر الحرارة في نجاح الجمعية إلى مكعبات مغلقة.

6-إزالة طبقات الحماية

  1. بعد ذاتية قابلة للطي، إزالة طبقات حماية ال2س3/Cr مع تنميش Cr (الشكل 2n).
  2. نقل المكعبات برفق في حمام مائي دي واشطف بعناية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

الشكل 2 يعرض الصور الضوئية معدني عمليات 2D الجرافين وهياكل صافي الذهاب واللاحقة من عملية ذاتية قابلة للطي. ويرصد عملية ذاتية قابلة للطي في الوقت الحقيقي عن طريق مجهر عالي الدقة. يتم طي كلا النوعين من مكعبات 3D على أساس الجرافين في ~ 80 درجة مئوية. الشكل 3 يحدد تسلسل الفيديو الملتقط عرض الطي ذاتيا من مكعبات 3D على أساس الجرافين بطريقة متوازية. إطار عملية محسنة، ويظهر هذا النهج عائد أعلى من ~ 90%.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

مكعبات ملفقة مع الجرافين الرسوم التعويضية، لأن تواجه كل من تصميم مكعب معين على إطار خارجي المحيطة بمنطقة ~ 160 ×2 ميكرومتر 160 من الجرافين بذاتها، ورقة واحدة من الجرافين أحادي الطبقة لا تملك القوة اللازمة للسماح المعالجة المتوازية من المكعبات. لهذا السبب، أنتجت الأغشية الجرافين التي تتألف من ثلاث طبقات من الرسوم التعويضية الجرافين أحادي الطبقة أوراق عن طريق التحويلات الجرافين منفصلة الثلاثة باستخدام عدة خطوات طلاء/إزالة البولي ميثيل ميثا اكريلات. من ناحية أخرى، لإعداد غشاء الذهاب، نستخدم الأوراق تذهب ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

هذه المواد يستند إلى العمل المدعوم من صندوق بدء في جامعة مينيسوتا، والمدن التوأم، ومنح شهادة NSF (CMMI-1454293). نفذت أجزاء من هذا العمل في "مرفق التوصيف" في جامعة مينيسوتا، عضو الممولة من جبهة الخلاص الوطني "مواد البحوث مرافق شبكة الاتصال" (عن طريق البرنامج مرسيك. أجزاء من هذا العمل أجريت في مركز نانو مينيسوتا، الذي تدعمه "المؤسسة الوطنية للعلوم" من خلال الوطنية نانو منسقة البنية التحتية الشبكة (ننسى) تحت رقم جائزة ECCS-1542202. جيم دال تسلم الدعم من 3 م العلوم والتكنولوجيا الزمالة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أسيتونفيشر كيميكالA18P-4N / A
أكسيد الألومنيومشركة Kurt J. LeskerEVMALO-1-2.599.99٪ نقي
APS النحاس Etchant 100شركة Transene، Inc.كاميرا N / A/ A
(للصور ثلاثية الأبعاد)NikonD51001080p Full HD ، وحدات البكسل الفعالة: 16.2 مليون ، حجم المستشعر: 23.6 مم × 15.6 مم
CE-5 M قناع الكروم EtchantTransene Company، Inc.N / AN /
A نظام نمو الترسيب الكيميائي (CVD)مخصصN / ALindberg / Blue Tube Furnace
ChromiumKurt J. LeskerCompany EVMCR35J99.95٪
من الكروم النقي 473Transene Company، Inc.N / AN / A
شركة Kurt J. LeskerEVMCU40QXQJ99.99٪ نقية
Developer-1 (مطور MF319)Microposit10018042N / A
Developer-2 (مطور AZ) شركةMerck Performance Materials Corp.1005422496N / A
Developer-3 (مطور SU-8) MicroChemNC9901158N / A
لوحة ساخنة رقميةThermo ScientificHP131725سلسلة Super-Nuvoa ، درجة الحرارة القصوى: 370 درجة ؛ C
E-Beam نظام المبخرروكي ماونتن فراغ التكنولوجيا.N / ARME-2000
أكسيد الجرافينGoographeneN / Aنقاء: ~ 99٪ ؛ نسبة طبقة واحدة: ~ 99٪ ؛   سمك 0.7-1.2 نانومتر.
إيزوبروبيل كحولفيشر كيميائيA416-4N / A
قناع التقويمميداسMDA-400LJN /
A مجهرOmaxNJF-120AN /
A متعدد بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA)MicroChem950 PMMA A9N / A
بلازما الأكسجين   ؛شركة تكنيكس.سلسلة 800النقش الأيوني التفاعلي المجهري (RIE) مقاومة
للضوء -1 (S1813 مقاوم للضوئ)Microposit10018348N / A
مقاوم للضوء -2 (SPR220 مقاوم للضوء)MicroChemSPR00220-7GN / A
مقاوم للضوء -3 (SU-8 مقاوم للضوئ) MicroChemSU-8-2010N / A
ProfilometerTencor InstrumentsN / AAlpha-Step 200
رامانWITec Instruments Corp.Alpha300Rمجهر رامان متحد البؤر
رقاقة السيليكونSiltronic AGN / Aقطر 100 مم ، نوع N ، تلميع من جانب واحد ، مقاومة للاستقراض: 560-840 & أوميغا ؛ & سم
الدوارأفضل الأدواتS0114031123SMART COATER 100
التيتانيومKurt J. Lesker CompanyEVMTI45QXQA99.99٪
منظف بالموجات فوق الصوتيةالنقي قمة الموجات فوق الصوتيةN / Aسلسلة Powersonic
N

المراجع

  1. Geim, A. K., Novoselov, K. S. The rise of graphene. Nature Materials. 6 (3), 183-191 (2007).
  2. Singh, V., et al. Graphene based materials: Past, present and future. Progress in Materials Science. 56 (8), 1178-1271 (2011).
  3. Bonaccorso, F., Sun, Z., Hasan, T., Ferrari, A. C. Graphene photonics and optoelectronics. Nature Photonics. 4 (9), 611-622 (2010).
  4. Wang, C., Li, D., Too, C. O., Wallace, G. G. Electrochemical Properties of Graphene Paper Electrodes Used in Lithium Batteries. Chemistry of Materials. 21 (13), 2604-2606 (2009).
  5. Bunch, J. S., et al. Electromechanical resonators from graphene sheets. Science. 315 (5811), 490-493 (2007).
  6. Menaa, F., Abdelghani, A., Menaa, B. Graphene nanomaterials as biocompatible and conductive scaffolds for stem cells: impact for tissue engineering and regenerative medicine. Journal of Tissue Engineering and Regenerative. 9 (12), 1321-1338 (2015).
  7. Han, M. Y., Özyilmaz, B., Zhang, Y., Kim, P. Energy band-gap engineering of graphene nanoribbons. Physical Review Letters. 98 (20), 206805(2007).
  8. Son, Y. W., Cohen, M. L., Louie, S. G. Half-metallic graphene nanoribbons. Nature. 444 (7117), 347-349 (2006).
  9. Yan, Q., et al. Intrinsic current− voltage characteristics of graphene nanoribbon transistors and effect of edge doping. Nano Letters. 7 (6), 1469-1473 (2007).
  10. Fei, Z., et al. Gate-tuning of graphene plasmons revealed by infrared nano-imaging. Nature. 487 (7405), 82-85 (2012).
  11. Joung, D., Zhai, L., Khondaker, S. I. Coulomb blockade and hopping conduction in graphene quantum dots array. Physical Review. B. 83 (11), 115323(2011).
  12. Bacon, M., Bradley, S. J., Nann, T. Graphene quantum dots. Particle & Particle Systems Characterization. 31 (4), 415-428 (2014).
  13. Blees, M. K., et al. Graphene kirigami. Nature. 524 (7564), 204-207 (2015).
  14. Michael Cai, W., et al. Mechanical instability driven self-assembly and architecturing of 2D materials. 2D Materials. 4 (2), 022002(2017).
  15. Shenoy, V. B., Gracias, D. H. Self-folding thin-film materials: From nanopolyhedra to graphene origami. MRS Bulletin. 37 (9), 847-854 (2012).
  16. Zhu, S., Li, T. Hydrogenation-Assisted Graphene Origami and Its Application in Programmable Molecular Mass Uptake, Storage, and Release. ACS Nano. 8 (3), 2864-2872 (2014).
  17. Zhang, L., Zeng, X., Wang, X. Programmable hydrogenation of graphene for novel nanocages. Scientific Reports. 3, 3162(2013).
  18. Vickery, J. L., Patil, A. J., Mann, S. Fabrication of Graphene-Polymer Nanocomposites With Higher-Order Three-Dimensional Architectures. Advanced Materials. 21 (21), 2180-2184 (2009).
  19. Yang, X., Zhu, J., Qiu, L., Li, D. Bioinspired effective prevention of restacking in multilayered graphene films: towards the next generation of high-performance supercapacitors. Advanced Materials. 23 (25), 2833-2838 (2011).
  20. Choi, B. G., Yang, M., Hong, W. H., Choi, J. W., Huh, Y. S. 3D macroporous graphene frameworks for supercapacitors with high energy and power densities. ACS Nano. 6 (5), 4020-4028 (2012).
  21. Niu, Z., Chen, J., Hng, H. H., Ma, J., Chen, X. A leavening strategy to prepare reduced graphene oxide foams. Advanced Materials. 24 (30), 4144-4150 (2012).
  22. Li, Y., et al. Growth of conformal graphene cages on micrometre-sized silicon particles as stable battery anodes. Nature Energy. 1 (2), (2016).
  23. Cho, J. H., Gracias, D. H. Self-Assembly of Lithographically Patterned Nanoparticles. Nano Letters. 9 (12), 4049-4052 (2009).
  24. Cho, J. H., Azam, A., Gracias, D. H. Three Dimensional Nanofabrication Using Surface Forces. Langmuir. 26 (21), 16534-16539 (2010).
  25. Dai, C., Cho, J. H. In Situ Monitored Self-Assembly of Three-Dimensional Polyhedral Nanostructures. Nano Letters. 16 (6), 3655-3660 (2016).
  26. Joung, D., et al. Self-Assembled Multifunctional 3D Microdevices. Advanced Electronic Materials. 2 (6), 1500459(2016).
  27. Joung, D., Gu, T., Cho, J. H. Tunable Optical Transparency in Self-Assembled Three-Dimensional Polyhedral Graphene Oxide. ACS Nano. 10 (10), 9586-9594 (2016).
  28. Joung, D., et al. Self-Assembled Three-Dimensional Graphene-Based Polyhedrons Inducing Volumetric Light Confinement. Nano Letters. 17 (3), 1987-1994 (2017).
  29. Lian, K., Ling, Z. G., Liu, C. Thermal stability of SU-8 fabricated microstructures as a function of photo initiator and exposure doses. Proceedings of SPIE. 4980, 209(2003).
  30. Winterstein, T., et al. SU-8 electrothermal actuators: Optimization of fabrication and excitation for long-term use. Micromachines. 5 (4), 1310-1322 (2014).
  31. Syms, R. R. A., Yeatman, E. M., Bright, V. M., Whitesides, G. M. Surface tension-powered self-assembly of microstructures - the state-of-the-art. Journal of Microelectromechanical Systems. 12 (4), 387-417 (2003).
  32. Xie, X., et al. Controlled fabrication of high-quality carbon nanoscrolls from monolayer graphene. Nano Letters. 9 (7), 2565-2570 (2009).
  33. Ferrari, A. C., Basko, D. M. Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene. Nature Nanotechnology. 8 (4), 235-246 (2013).
  34. Childres, I., Jauregui, L. A., Park, W., Cao, H., Chen, Y. P. Raman spectroscopy of graphene and related materials. New developments in photon and materials research. Jang, J. I. , Nova Science Publishers. Hauppauge NY. (2013).
  35. Polsen, E. S., McNerny, D. Q., Viswanath, B., Pattinson, S. W., Hart, A. J. High-speed roll-to-roll manufacturing of graphene using a concentric tube CVD reactor. Scientific Reports. , 5(2015).
  36. Wu, T., Shen, H., Sun, L., You, J., Yue, Z. Three step fabrication of graphene at low temperature by remote plasma enhanced chemical vapor deposition. RSC Advances. 3 (24), 9544-9549 (2013).
  37. Liu, C., Schauff, J., Joung, D., Cho, J. H. Remotely controlled microscale 3D self-assembly using microwave energy. Advanced Materials Technologies. 2 (8), 1700035(2017).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة