[好文章,你推荐!]是你带给我无限遐想 ——记Wiley Online Library优秀文章推荐大赛

中国科学院国家纳米科学中心李伟伟推荐的文章:

Title:Gravure Printing of Graphene for Large-Area Flexible Electronics

DOI:10.1002/adma.201401052

URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201401052/abstract

文章简介——你究竟是谁?

印刷电子能够实现低成本、大批量、绿色环保地制作电子器件,而石墨烯则是一种具有优良光、电、热等性能的二维材料,如何将性能优异的石墨烯应用于印刷电子是一个具有挑战性的课题,其中最为关键的是制备符合不同印刷方式要求的石墨烯油墨。

2014年初,来自西北大学的M. C. Hersam教授成功运用溶剂剥离石墨片的方法制备了乙基纤维素(EC)保护的石墨烯粉末,通过调整石墨烯粉末在松节油中的浓度来动态调控凹版油墨的粘度以达到高精度印刷。实验证明,较高粘度的凹版印刷油墨利于得到高分辨率的图案,他们用粘度为3 Pa·s(剪切速率为10 s-1)的石墨烯-EC凹印油墨在Kapton薄膜表面成功进行凹版印刷,得到了宽度为30-70µm的高质量、高均匀性、大面积的石墨烯线条图案,经过250 °C加热后,图案的电导率能够达到10000 S/m,该数值也是已报道的印刷石墨烯电导率的最高值,更重要的是这些石墨烯线条经过多次弯折依然能够保持高导电性,这也是石墨烯-EC油墨能够成功应用于柔性电子器件的基本条件。

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图1 石墨烯-EC凹版印刷油墨制备及应用

发现文章——我们是命中注定?

我是一个纯材料生,主要研究方向是纳米复合材料在印刷电子中的应用,因此Wiley集团的Advance Materials系列材料期刊是我阅读文献的不二选择,她们不仅国际影响力高,而且是周刊,信息量大,篇篇精彩,尤其是AM,AFM,从2013年我的博士生涯开始就每期必读,目前也积累了300余篇经典文献,今天推荐的这篇石墨烯应用于凹版印刷的文章就是其中之一。最初邂逅她是在阅读2014年7月9日出版的第26卷26期Advanced Materials,当时绝对是如获至宝,因为正在思考如何将石墨烯应用于丝网印刷,所以在第一时间下载,像个饥饿的孩子遇到食粮一样细细品读,这难道是命中注定?

推荐理由——我的无限遐想

这篇文章出自Advanced Materials,权威性不容置否,目前被引用次数已达11次,其中不乏Nature Nanotechnology、Applied Physics Letters等顶尖期刊,可见其影响力,而我之所以推荐是因为拜读完这篇言简意赅、深入浅出的文章之后,我豁然开朗,她对我的科研思路产生了巨大影响,我的思绪也飘的很远很远,希望从事该方向的研究人员也能抓住这篇文章的精髓,从中得到一些好想法、好点子。

  1. 溶剂交换。在制备石墨烯凹印油墨时,作者首先将石墨烯-EC粉末分散在乙醇和松节油的混合溶剂中,待搅拌均匀后,采用热蒸发方式去除低沸点易挥发的乙醇,得到满足凹版印刷要求的松节油-石墨烯-EC体系凹印油墨。受此启发,假如想在体系中加入一种直接混合不能相溶的溶剂,可以先将此溶剂和能相溶的溶剂混合,再加入体系,通过蒸发方式去除相溶溶剂(或一部分)即可得到稳定体系,这一思路在我现在科研中经常采用,例如将聚乙烯吡咯烷酮溶解在乙酸乙酯中。
  2. 油墨配制。作者成功制备了石墨烯凹印油墨,以此为根据,通过调整溶剂体系、石墨烯浓度、添加剂等,我们可以得到胶版、丝网、柔版、喷墨、转移印刷等不同体系的油墨,各种印刷方式特点不一,这将极大拓宽石墨烯油墨的应用范围。
  3. 应用。这篇文章作者仅仅印刷了最基本的线条图案,该油墨又具有优异导电性能,只要稍加拓展,基于石墨烯油墨的TFT、传感器等电子器件必将大批量、快速、高精度的得到实现、应用。

阅读一篇文献,只要有一个点让自己得到启示就是一篇好文章,我在读Advanced Materials系列期刊时经常满载而归、思绪万千,这不得不归功于Wiley对旗下期刊的准确定位、深度把握,因此极力推荐从事材料学的科研人员多多阅读Advanced Materials系列期刊,相信你会有意外惊喜。