石墨烯吐司，有人吗？

莱斯大学的科学家们介绍激光诱导石墨烯（LIG）已增强了自身的技术来产生什么可能成为一种新的食用电子类。

Rice化学家杰姆斯巡回实验室，曾经把女童子军饼干变成了石墨烯，正在研究如何在食品和其他材料上写上石墨烯图案，以便快速将导电识别标签和传感器嵌入产品本身。

“这不是墨水，”巡回赛说。“这是把材料本身转化成石墨烯。”

这个过程是巡回实验室争论的一个延伸，任何适当碳含量的东西都可以变成石墨烯。近年来，该实验室已经开发并扩大了石墨烯泡沫的方法，通过使用商用激光来改变廉价的聚合物薄膜的顶层。

泡沫是由微观的，石墨烯的薄片，碳的二维形式组成的。川芎嗪可以写入目标材料的模式，作为一种超级电容器，用于燃料电池的电极催化剂，射频识别（RFID）天线和生物传感器，其他潜在的应用中。

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美国化学学会杂志《纳米碳酸钙》杂志报道的新研究表明，激光诱导石墨烯可以燃烧成纸、纸板、布、煤和某些食物，甚至烤面包。

“很多时候，我们不知道什么东西的优势，直到我们使它可用，”巡回说。“也许所有的食物都会有一个小小的RFID标签，它可以告诉你它的位置、储存的时间、它的国家和城市以及到达你的餐桌的路径。”

他说光标签也可以被传感器检测大肠杆菌和其他微生物的食物。“他们可以发光，给你一个信号，你不想吃这个，”巡回说。“所有这些都不能放在食物的单独标签上，而是放在食物本身上。”

多个激光通过散焦光束允许研究人员写的轻模式分为布、纸、土豆、椰子壳、软木、以及烤面包。(The bread is toasted first to “carbonize” the surface.) The process happens in air at ambient temperatures.

莱斯大学的化学家杰姆斯游，左，和研究生Yieu Chyan编写一个在工业激光把样品的表面为激光诱导石墨烯。

”在某些情况下，多个激光创建两步反应，”导游说。“首先，激光光热转换目标表面形成无定形碳。然后在后续的激光、红外光的选择性吸收变成无定形碳为韧带。我们发现波长很重要。

研究人员发现，激光功率的提高并不能使椰子或其他有机材料产生更好的石墨烯，研究者们转向了多次激光和散焦。但调整过程，允许他们在一个水稻“R”在两次激光皮肤的形状使椰子微型超级电容器。

散焦激光加速的过程中很多材料的宽梁允许对目标的每一个点会引发很多次在一个单一的光栅扫描。这也允许对产品进行精细控制。散焦让他们把以前不适合的聚醚酰亚胺为配体。

“我们还发现，我们可以把面包或纸或布，添加阻燃剂来促进非晶碳的形成，”Rice的研究生Yieu Chyan说，这篇文章的共同第一作者。“现在我们可以把所有这些材料直接转换成空气，而不需要控制气氛箱或更复杂的方法。”

莱斯大学的一个实验室利用激光将米形猫头鹰的石墨燃烧成一块布，经过阻燃处理，使表面变成无定形碳。在水稻上制造的技术允许在许多表面上产生导电的激光诱导石墨烯。

水稻科学家用激光将米形猫头鹰的石墨燃烧成一块布，经过阻燃处理，使表面变成无定形碳。照片由Jeff Fitlow

所有目标材料的共同元素似乎是木质素。早期的研究依赖于木质素，一种复杂的有机聚合物形成刚性的细胞壁，作为碳前驱体在炉烧光干木材。Cork、椰子壳和马铃薯皮的木质素含量甚至更高，这使得它们更容易转化为石墨烯。

他说，灵活的、可穿戴的电子产品可能是这项技术的早期市场。他说：“这个应用程序可以在衣服上放置导电痕迹，不管你是想加热衣服还是添加传感器或导电图案。”。

水稻的校友茹泉烨是这项研究的主要作者。作者是Rice的研究生易伦丽和博士后Swatantra Pratap Singh和以色列本古里安大学的Christopher Arnusch教授，以色列。旅游是该和W.F. Chao主席在化学以及计算机科学教授、材料科学和纳米水稻。

美国空军科研办公室支持这项研究。