新方法可快速制造出高质量2D薄膜。图片来源：物理学家组织网
科技日报记者 刘霞
日本科学家开发出一种新技术，可以在大约一分钟内制造出仅几纳米厚的二维薄膜材料。借助这一最新技术，非专业人士也能快速制造出高质量的大块纳米薄膜，有望催生制造出各种类型纳米设备的工艺。相关研究刊发于最新一期美国化学学会《应用材料与界面》杂志。
纤薄的纳米片具有不同于传统大块材料的电学、透明度和耐热功能，可广泛应用于电子、催化、储能和生物医学等领域，科学家们也正在测试使用由石墨烯和无机纳米片制成的材料，制造从太阳能电池到传感器等一系列设备。
但最新研究负责人、名古屋大学未来材料与系统研究所教授长田明纳（音译）指出，目前用于制造纳米薄膜的技术，需要复杂的制造条件以及专业人士进行操作。而且，使用现有方法，制作出单层纳米薄片大约需要一小时，这成为制造出纳米薄片的主要“拦路虎”。
在最新研究中，长田明纳及其同事开发出一种自动成膜工艺，用自动移液管将一滴胶体水溶液滴到加热板上，在大约一分钟内生产出纳米片，然后，他们抽吸并去除液体，结果得到了整齐平铺的单层膜，且纳米片之间没有间隙。
长田明纳解释称，胶体水溶液表面张力的降低抑制了纳米片之间的重叠和间隙，并使他们能够控制其排列，通过重复整齐平铺的单层膜制造操作，可以逐层构建出由单层纳米片组成的多层薄膜。新开发的方法简单、快速，只需要少量溶液就可以制造出高质量、大面积、排列整齐的薄膜，有望制造出各种成分和结构的纳米片，如氧化物、石墨烯和氮化硼等。