美国能源部(DOE)实用纳米材料中心(CFN)的科学家们给石墨烯加上一层网状纳米聚合物，使石墨烯的感光性提升了30倍。这为医疗成像、辐射检测和摄像头应用等领域使用“薄如纸硬如钢”的石墨烯材料铺平了道路。
石墨烯是一种兼具光学和导电性能的特殊平面材料，非常薄其硬度却很高，能感应各种颜色的光线，导热、导电性能也好。然而由于石墨烯材料只有一层原子的厚度，因此只能吸收约2%的光线。为了提升感光性，科学家们通常在石墨烯材料上加上一层约几十纳米厚的吸光聚合物薄膜。
现在，CFN的科学家把这种薄膜换成一种由相同聚合物制成的、厚度也差不多的网状纳米材料，使得石墨烯的感光性能提升了600%。
这份研究的第一作者Mingxing Li说：“我们使用了一种非常简单、可再现的自动结合的办法来制成这种网状纳米材料。把它放在一种特定配比的溶液中，搅拌、过夜，这种聚合物自己就会形成网状纳米结构。”
研究者们用原子力显微镜、拉曼光谱和X射线散射技术分别对比了仅石墨烯、石墨烯加聚合物薄膜，以及石墨烯加聚合物纳米网薄层这三种材料的感光性。
结果显示，加了聚合物纳米网的石墨烯材料的感光性比石墨烯加聚合物薄膜材料提升了6倍，比没有任何聚合物添加层的石墨烯材料提升了30倍。
研究者们已就这种材料的制作工艺向美国提出了专利申请。他们在继续探索其它二维、一维和零维材料的感光互动研究。
这份研究近期发表在美国化学学会(ACS)的Photonics期刊上。
