如何實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)粉體石墨烯的低成本與規(guī)?；苽涫鞘?shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，石墨烯的制備主要有液相剝離（LPE）和化學(xué)氣相沉積（CVD）兩種方法，LPE法可以實(shí)現(xiàn)石墨烯的低成本與規(guī)?；苽?，但制備過程繁瑣且某些情況下需要合適的氧化劑，不可避免地造成環(huán)境污染，同時(shí)也降低了石墨烯的品質(zhì)。而CVD法可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)石墨烯薄膜的控制生長，但高昂的成本與生長的基底給薄膜石墨烯的應(yīng)用帶來很大的限制。最近，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院、北京石墨烯研究院張錦教授團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)張瑩瑩教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)明了一種“下雪式”生長高品質(zhì)粉體石墨烯的方法，成功實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯的無基底生長。該研究團(tuán)隊(duì)以改裝的家用微波爐為生長裝備，利用電介質(zhì)（諸如硅片等）在微波下電暈放電實(shí)現(xiàn)高溫同時(shí)產(chǎn)生等離子體，使得碳源裂解并在氣相中組裝生長成石墨烯，之后隨氣流飄離出體系（如圖1所示）。該反應(yīng)不需催化劑和基底，獲得石墨烯的ID/IG 小于0.5，尺寸在100~200 nm，層數(shù)集中在5層及以內(nèi)。目前該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行規(guī)?；苽溲芯?。

“下雪式”生長高品質(zhì)石墨烯粉體的生長過程示意圖

基于“下雪式”石墨烯制備柔性器件的示意圖

同時(shí)，利用這種“下雪式”生長粉體石墨烯的方法，直接將石墨烯沉積在尾端的聚二甲基硅氧烷（PDMS）上，制備了柔性可拉伸器件（如圖2所示），發(fā)現(xiàn)器件可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的靈敏度（平均應(yīng)變系數(shù)~171.06）和大的拉伸范圍（0%~110%）。該成果發(fā)表在近期的Advanced Materials雜志上。