世界上最薄最小的折纸 石墨烯折纸仅有血红蛋白大小(2)

鸿祯殿下

二、剪纸艺术的灵感

世界上最薄最小的折纸 石墨烯折纸仅有血红蛋白大小

自折叠“折纸”并不是康奈尔首次从日本艺术中汲取灵感。在这个新项目中与米斯金一起共事的鲍尔·迈克约恩——一位专攻“一切微小的东西”的科学家——就一直在研究剪纸艺术。剪纸既包括剪纸也包括折纸。运用了剪纸工艺的贺卡可以在打开时呈现出精美的图样。迈克约恩的实验室还找到了如何在石墨烯(单层碳原子)上裁剪简单图样的方法。当受到拉伸的时候,人工剪开的石墨烯可以像手风琴的风箱那样,拉出弹簧一样的结构。

世界上最薄最小的折纸 石墨烯折纸仅有血红蛋白大小

为了让石墨烯自己折叠,米斯金和他的同事在石墨烯上面附着了一层硅。硅是海边白色沙滩的主要成分。这种附着着硅的石墨烯薄片只有几原子的厚度,当它沉入水中的时候会展平。加了酸之后,硅受酸分子挤压,会试图收缩,但是石墨烯很硬,会阻止硅分子弯曲。这时如果在石墨烯上划出一道裂缝,硅就可以像门上的合页一样工作,就像是在折叠一张纸。于是就变成了一种会在酸性环境中折叠起来,在碱性环境中展平开来的新材料。

世界上最薄最小的折纸 石墨烯折纸仅有血红蛋白大小

康奈尔的团队在很多地方都展示过这种材料。不同的“剪纸”花纹就能让这种石墨烯-硅材料折叠出不同的3D形状。“给我们任意一个能单向折叠出来的形状,我们都可以造出来一个迷你版。” 康奈尔的研究生巴里斯·布里坎说。碳原子形成的3D形状可能对制造微小电子器件也非常有用,因为石墨可以导电。