石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的二維納米材料。由于石墨烯的物理特性與其幾何構(gòu)型密切相關(guān)，因此石墨烯的可控裁剪技術(shù)是推進(jìn)石墨烯器件化并走入實(shí)用化的基本前提。目前，科學(xué)界已發(fā)展出多種石墨烯剪裁方法，但這些方法多以開環(huán)模式為主，缺乏必要的信息反饋及精確控制，阻礙著可重復(fù)、可控高精度石墨烯幾何構(gòu)型加工的實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)該問(wèn)題，微納米課題組以中科院金屬所碳材料研究部提供的石墨烯樣品為基礎(chǔ)，開展了基于納米操作機(jī)器人的石墨烯可控加工研究。該研究表明，由于石墨烯晶格結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，當(dāng)探針沿著不同晶格方向進(jìn)行切割時(shí)，將感受到不同的切割力。這一發(fā)現(xiàn)為建立基于納米力反饋的石墨烯切割方法奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)晶格精度的石墨烯裁剪提供了可行技術(shù)途徑，使石墨烯納米器件批量化加工成為可能，將極大促進(jìn)納米制造的發(fā)展進(jìn)程。
據(jù)了解，自2009年以來(lái)，該研究團(tuán)隊(duì)在石墨烯可控裝配方法、大氣環(huán)境下石墨烯原子精度觀測(cè)技術(shù)、石墨烯晶向快速識(shí)別技術(shù)以及石墨烯缺陷改性方法等方面取得了一批重要原創(chuàng)性成果。
