新奇！‘印’在食物上的石墨烯标签

石墨烯（只有一个原子层厚的碳片）可以通过简单的多程激光技术在各种基材上产生，甚至是食物、布和纸等材料。潜在的应用包括灵活的，可穿戴的，甚至是“可食用的电子器件”。

美国莱斯大学的James Tour带领的研究小组最近开发出一种利用激光束将聚合物薄膜（聚酰亚胺）的顶层转化为三维石墨烯泡沫的方法。这种激光诱导产生的石墨烯（LIG）由微观、交联的石墨烯薄片组成，可以用来制作电子器件，如超级电容器、燃料电池催化剂、射频识别（RFID）天线和传感器等。

研究人员现在已经将他们的技术应用于各种各样的碳前驱体中，包括聚合物、纸板、软木、布等。甚至应用到某些食物上，如烤面包、椰子壳和马铃薯皮。与以前只需要单次激光束通过的方法不同，新技术需要进行多次激光束“散焦”才能通过。“这是因为第一次激光束将基体转化为无定形碳。” Tour解释说：“由于材料选择性地吸收红外光（在10.6微米的范围），后来的激光束或两光热将碳转化为石墨烯。”

带有石墨烯图案的土豆和椰子

他补充说，光的波长是非常重要的。非晶碳对红外光的选择性吸收是单纯的热处理或其他波长对碳前驱体的照射不产生光的原因之一。

他解释道，离焦激光束是一种更宽的激光束，它允许在单个光栅扫描中对目标上的每个点进行多次激光处理。“似乎所有木质材料的共同点是都含有木质素，它是形成坚硬的细胞壁的复杂有机聚合物。软木，椰子壳和土豆皮比烘箱干燥木材（18-30 %）有更高的木质素含量（分别为25, 30和36%），所以它们很容易转换成石墨烯。”

为了印证它的原理，Tour和同事们使用多个激光束法在椰子上制作微型超级电容器。他们比较了使用相同激光能量密度（约5.5 J/cm2）进行聚酰亚胺单激光加工的两个椰子，发现椰壳材料具有较高的面电容。

“能够在广泛的衬底材料上比较容易地产生石墨烯，这是做我们这类研究想要达到的目的。” Tour告诉nanotechweb网站：“这意味着石墨烯电子产品可以在许多不同的材料和应用上制造，如可食性电子器件和传感器，电子纸张以及能看到白天的光线的盒子。”

“很多时候，我们无法看到某些东西的优势，除非我们开始使用它。”他补充说：“也许有一天所有的食物都会有一个小小的RFID标签，它会告诉你它的位置、储存时间、产地、来源以及到达你餐桌的路径。”

“传感器可以用光标签检测大肠杆菌和其他微生物食物。他们可以改变食物颜色，给你一个你不可以吃这个的信号。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。”

文章来自nanotechweb

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