科普專欄 / Information

像人一樣有感覺的石墨烯薄膜

因為眼,我們看見春日繁花、夏日星空、秋日落葉和冬日飄雪!因為耳,我們聽見驚蟄雷鳴、布谷啼唱、泉水叮咚和寒風呼嘯!因為鼻,我們聞到百花芬芳、碧草清香、檀木醇厚和海水腥鹹!因為舌,我們品嘗到黃連苦澀、花椒辛辣、檸檬酸爽和蜜糖清甜!因為手,我們觸碰到山的嶙峋、水的纏綿、風的凜冽和沙的松軟!

我們生活在一個豐富多彩、奧妙無窮的世界裡,通過感知顔色、聲音、氣味、溫度、硬度等屬性來認識各種事物。當感覺器官将這些屬性轉化為神經信号傳遞到大腦中,我們便獲得了外部世界的種種信息,也就對其産生了相應的感觸。正是憑借這些不可或缺的感覺器官,我們才能對這個婆娑世界進行完整的诠釋。武漢大學化學與分子科學學院付磊教授的研究團隊(先進納米材料實驗室,簡稱LAN)驚奇地發現:當前研究中炙手可熱的二維材料——石墨烯,由于其優異的導電性、高透光率、低比熱容、柔性等性質,像人一樣表現出對光線、聲音、氣體等不同刺激的感覺和反饋。針對石墨烯的特性,該實驗室從石墨烯對光、聲波、氣體、生物分子、觸摸等刺激的響應入手,介紹了石墨烯在光電、聲敏、氣體傳感、生物傳感、可穿戴器件、光(熱)驅動等領域的研究現狀及可能的發展趨勢。這些新型器件在工作原理上與人體的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺、反饋等類似,也正是由于這些不斷湧現的新興應用使得人類離高仿人體感覺器官的願望越來越接近。綜述結尾,該實驗室還讨論了石墨烯作為這種像人一樣具有感覺和反饋功能的薄膜材料所面臨的挑戰,以及有待開辟的機體覺、平衡覺、溫覺等新感覺的疆土和各種感觸器件集成的前景。相關成果發表于Advanced Science。來源: MaterialsViews

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