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科研人员成功在食物表面烧出石墨烯图案

科普小知识2021-11-08 19:34:32
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新华社北京2月17日电——饺子是春节期间必不可少的食物。你想尝尝有石墨烯图案的饺子吗?美国和以色列的研究人员开发的一项新技术已经成功地在食品中生成了石墨烯,这种石墨烯将来可以用来给食品添加可食用的电子标签和传感器。

在一片面包上,一只黑色的小猫头鹰非常天真,画出图案的“墨水”是石墨烯。这是美国莱斯大学和其他机构的研究人员利用“激光诱导石墨烯”技术完成的一项工作。值得一提的是,这并不是科学家们用另一种石墨烯“墨水”来画这幅画,而是直接用激光来“燃烧”食物表面的石墨烯图案。

石墨烯是一种二维碳纳米材料,具有优异的光学、电学和力学性能。詹姆斯·杜尔参与了这项研究,他说任何具有合适碳含量的物质都可以转化成石墨烯。研究人员使用商业激光技术加热物体表面,并将其转化为石墨烯泡沫。激光诱导石墨烯技术可以在纸、布和食物等各种物体表面燃烧石墨烯图案。

研究人员表示,在大多数情况下,这种多重激光会导致两种反应:首先,激光会将目标表面转化为无定形碳;然后当激光再次穿透时,红外线的选择性吸收将无定形碳转化为石墨烯。可见,波长在其中起着关键作用。

研究人员指出,由于石墨烯具有良好的导电性,通过这项技术可以在食品表面添加射频识别码,帮助消费者了解食品的产地、生产日期和运输渠道。激光诱导石墨烯技术还可以在食品表面产生可食用的生物传感器,以监测食品中的大肠杆菌和其他潜在微生物。

这项研究最近发表在美国化学学会杂志《纳米》上。