春節期間,餃子是一道必不可少的食物,想不想嘗試一下有石墨烯圖案的餃子?美國和以色列研究人員開發的一項新技術成功在食物中生成石墨烯,未來可用于在食物上添加可食用的電子標簽和傳感器。
在一片面包片上,一只黑色的小貓頭鷹憨態可掬,畫出圖案的“墨水”正是石墨烯。這是美國賴斯大學等機構的科研人員利用“激光誘導石墨烯”技術完成的作品。值得一提的是,這并非科學家用另外的石墨烯“墨水”作畫,而是直接以激光在食物表面“燒”出了石墨烯圖案。
石墨烯是一種二維碳納米材料,具有優異的光學、電學和力學性能。參與研究的詹姆斯·圖爾介紹,任何擁有合適碳成分的物質都可以被轉化為石墨烯。研究人員利用一種商業激光技術將物體表面加熱,將其轉化為石墨烯泡沫。激光誘導石墨烯技術可在紙張、布料、食物等多種物體表面燒出石墨烯圖案。
研究人員介紹,在多數情況下,這種多重激光導致了兩步反應:首先,激光將目標表面轉化成為無定形碳;隨后當激光再次穿入時,對紅外線的選擇性吸收將無定形碳轉化為石墨烯。可見,波長在其中起到了關鍵作用。
研究人員指出,由于石墨烯良好的導電性,可以通過此技術在食物表面添加射頻識別碼,幫助消費者了解食物的產地、生產日期和運輸渠道等信息。激光誘導石墨烯技術還可在食物表面制作出可食用的生物傳感器,監測食物中的大腸桿菌和其他潛在微生物。
這一研究新近發表在《美國化學學會·納米》月刊上。
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原文標題:科研人員成功在食物表面燒出石墨烯圖案,未來可制作生物傳感器
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