最新Nature：蜂蜜可用來控制石墨烯的電流和電壓特性

上圖所示為液態金屬的石墨烯場效應晶體管圖和由蜂蜜組成的電解柵極電介質中電荷分布的表徵圖

【據phys網站9月22日報道】查理德．奧多涅斯博士，太平洋海空作戰系統中心的納米材料科學家。去年罹患胃痛時，偶然發現了蜜蜂的副作用--即無毒且可控制石墨烯的電流和電壓特性。

科迪．林希是查理德．奧多涅斯的同事兼朋友，送給他一些蜂蜜作為聖誕節禮物，並且用於治療胃病。查理德．奧多涅斯索性將它放在工作室，便於日常使用。有一天，二人正在研究可用於製造石墨烯晶體管的各種介電材料。首先，他們嘗試用水作為頂柵電介質來控制石墨烯的電導率，然而並沒有成功，於是他們嘗試另一種電解液--各種糖和去離子水的組合物，效果仍舊不理想。就在此時，蜂蜜引起了奧多涅斯的注意，科學突破就這樣在偶然中發生了。

該發現於9月22日發表在《自然科學雜誌》上，詳細闡述了蜂蜜是如何在石墨烯表面產生了一種納米級別的雙電子層，並且能夠用於石墨烯的雙極電波輸送。

查理德．奧多涅斯說，「作為一種頂柵電介質，由於水的導電性太強，所以我們希望通過添加糖和去離子水來控制離子組成，從而降低導電性。然而，由於其漏電較多，效果也不盡如意。使我走出沮喪的正是離我不遠處科迪買的蜂蜜，所以我們決定在石墨烯上添加蜂蜜充當其頂柵電介質--蜂蜜或許可以模擬我曾經在文章中了解到的電介質凝膠。出乎意料的是所有人都持反對意見，但是我們嘗試了，並且成功了。」

查理德．奧多涅斯、池袋林、太平洋海空作戰系統中心的研究團隊與馬諾阿的夏威夷大學通力合作，致力於研製新型石墨烯裝置，屬於海軍創新科學與工程專業之一，海軍創新科學與工程曾資助了廉價、輕質、靈活的以石墨烯為基的裝置成為下一代感測器和可穿戴裝置。

池袋林說，「一般來說，傳統的電解柵極晶體管是用離子凝膠材料製成的，但是你必須熟練掌握合成過程，並且需要幾個月的時間，才能確定這些凝膠在環境中運行所需的正確配方。由於一些液體是有毒的，所以實驗必須在可控環境中進行。而蜂蜜則完全不同，不僅材料相似，更重要的是安全、廉價且易於使用。蜂蜜的使用是製備離子凝膠的中間步驟，很有可能會替代某些特定的應用。」

查理德．奧多涅斯和池袋林設想將以蜂蜜為基體的石墨烯產品用於快速成型技術裝置，從而可以從結果出發，輕鬆快速的重新製造設備。同時在使用蜂蜜之前，也不需要花幾個月的時間來開發材料，團隊可以採用蜂蜜進行初步測試，而不必等待昂貴的製造設備，從而可以節約大量時間。

查理德．奧多涅斯也在科學、技術、工程和數學的推廣工作中看到這種產品的用途，由於蜂蜜的無毒性，也可以用來教授學生。

去年該團隊發現，可以使用液態金屬代替剛性電極（如金、銀）與石墨烯進行電接觸，緊接著，今年再次發表這一創新發現。再加上對石墨烯和多光譜檢測的研究，榮獲傑出技術開發類聯邦實驗室聯盟遠西地區獎項。

太平洋海空作戰系統中心是海軍研究與開發實驗室，主要負責確保戰鬥人員的信息戰優勢，包括網路、指揮控制、情報、監視、偵察以及空間系統。

文章來自phys，原文題目為 Honey: a cost-effective, non-toxic substitute for graphene manipulation，由材料科技在線匯總整理。

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