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石墨烯AFM针尖的研发及应用

       扫描探针显微镜(AFM)在科学领域内应用十分广泛,其扫描针尖的寿命和性能对于AFM的使用具有决定性的作用。纳米针尖在使用一段时间后极易磨损,提高其使用寿命和精度,降低设备的使用成本是当前重要的工程问题,也具有工程意义。同时中国是世界上最大的纳米探针消费市场,具有大量的纳米科学科研实验室和公司,因此开发高寿命高精度纳米针尖的商业价值非常可观。

       本项目基于石墨烯的纳米探针包裹技术,优化其制造过程并形成完整的产业化标准,实验结果表明石墨烯纳米探针表现出优异的稳定性,疏水性和压电性,并可大幅提高纳米针尖的使用寿命和测量精度,因此具有广阔的市场前景和商业价值。除了包覆纳米探针的新技术之外,后续项目组也将在复杂结构器件涂层等领域进行多项技术的开发。例如将使用二维材料制备高品质的先进打印材料(墨水),使得该打印材料具有可控的粘度、表面张力、密度等参数,同时开发相应设备,实现喷墨打印技术的高效喷射。项目组将首先研发可用于印刷电路的石墨烯墨水,并开发基于具有压电特性的2D材料的打印墨水,利用压电特性开发可自供电的印刷电路。另外,还会开发含石墨烯等二维材料的打印材料,开发电喷射雾化针尖阵列的微制造技术,加速3D打印过程。随着3D打印技术的广泛应用和在不同领域的潜在前景,本项技术的未来市场将非常可观。

       本项目已经完成研发,后续将成立产业化公司。