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每日科学新闻当一滴水在石墨烯表面滚动时,石墨烯敏锐地“感知”到细微的运动并产生持续的电流。这个精彩的场景发生在浙江大学信息与电子工程学院的实验室里。

浙江大学林的研究小组解释了这一现象的奥秘:正是基底在石墨烯传感和能量收集中发挥了关键作用。水滴的重力将导致在衬底表面上产生压电电荷,并进一步在石墨烯的上表面上感应出一层以一定方向排列的水分子或离子,其与石墨烯层一起屏蔽了由衬底产生的压电电荷。石墨烯中的电子可以以光速的1/300快速移动。当水滴在石墨烯表面移动时,由于水滴中离子或水分子的移动速度比石墨烯中电子的移动速度慢几个数量级,因此水滴对衬底压电电荷的屏蔽作用比石墨烯的屏蔽作用相对较慢,从而导致石墨烯中载流子的连续移动,实现电流和电压输出。

纯水也可以让石墨烯发电。

据报道,石墨烯是世界上最薄的材料,它可以导电。电子在石墨烯中的移动速度达到3000千米/秒,是光速的十分之一。“因为石墨烯非常薄,我们必须依靠支撑材料来构建石墨烯器件。然而,就水滴与石墨烯之间的相互作用机制而言,很少有人关注支撑材料(即基底)对石墨烯与水之间相互作用的影响。”浙江大学副教授、博士林表示,基于对衬底的关注,2016年,课题组构建了石墨烯-压电薄膜异质结器件,探索衬底在石墨烯电流感应电压产生过程中的具体作用。

纯水也可以让石墨烯发电。

这项研究最近在《高级功能材料》上正式发表。研究结果对新型纳米发电机、石墨烯功能器件的开发以及石墨烯传感器和能量产生的相关研究具有重要意义。(记者环建新通讯员周伟)

职责:胡彦明

标题:纯水也可以让石墨烯发电。

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