自然（Nature）出版集团旗下期刊《科学报告》（Scientific Reports）近日刊发了我院在二维纳米材料方面的最新研究成果“在柔性聚合物基底上室温摩擦直接制备多层二维纳米材料研究 Room temperature rubbing for few-layer two-dimensional thin flakes directly on flexible polymer substrates”（Scientific Reports, 3: 2697, 2013）。该论文由博士生喻研等在姜胜林教授等的指导下完成。
近年来，以聚合物为基底、多层（few-layer）二维纳米材料（仅含几层原子层）为表面功能层的二维纳米材料/聚合物柔性叠层膜能够实现二维纳米材料的光、电、热等功能与机械柔韧性的良好结合，从而在柔性光电子学、柔性能源材料与器件、生命科学等领域具有广泛的应用前景。 然而，目前制备多层二维纳米材料/聚合物柔性叠层膜的常见方法一般包含两个主要环节：第一，在某种固体模板上或者某种液体介质内制备出多层二维纳米材料；第二，将这些多层二维纳米材料“转移”到聚合物基底上。目前，世界上仅有少量将多层二维纳米材料“直接”制备（无需“转移”环节）在聚合物基底上的报道，并且，由于化学反应的要求和原材料的限制等因素，这些报道所描述的方法仅仅适合石墨烯，而不能拓展应用于其它多层二维纳米材料，如多层六方氮化硼、多层二硫化钼、多层二硫化钨等。
研究人员在本工作中，利用多层二维纳米材料与摩擦之间的潜在联系——无规分形，提出并设计了适应多种二维层状材料粉末的普适镜面摩擦工艺步骤，从而以成本低廉的商业二维层状材料的粉末（含数千层原子层）为原材料，在室温下采用软接触摩擦技术成功实现了在聚合物基底上“直接”制备多种多层二维纳米材料（仅含几层原子层）的目标，包括多层石墨烯、多层六方氮化硼、多层二硫化钼、多层二硫化钨。该方法不仅具有适应多种多层二维纳米材料、可在室温下操作、快速的工艺流程（10分钟以内）、原材料成本低廉等优势，还能避免“转移”环节带来的多层二维纳米材料与聚合物基底结合性不良的问题，使摩擦制备出的多层二维纳米材料/聚合物柔性叠层膜具有良好的表面稳定性。该成果为多层二维纳米材料/聚合物柔性叠层膜的发展提供了一种独具特色的高效制备技术。
该工作得到了国家自然科学基金（61274115）、教育部博士研究生学术新人奖、华中科技大学博士学位论文创新基金重点支持项目的支持，论文链接http://www.nature.com/srep/2013/130918/srep02697/full/srep02697.html 。
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