云母-石墨烯界面納米尺度受限水層的濕潤-去濕潤研究

楊 碩　汪 穎　楊海軍　高彥濤　胡 鈞　張金金

1（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 微觀界面物理與探測重點實驗室 嘉定園區(qū)　上海 201800）2（中國科學(xué)院大學(xué)　北京 100049）

3（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 堆材料與技術(shù)部 嘉定園區(qū)　上海 201800）

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云母-石墨烯界面納米尺度受限水層的濕潤-去濕潤研究

楊 碩1，2汪 穎1楊海軍1高彥濤3胡 鈞1張金金1

1（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 微觀界面物理與探測重點實驗室 嘉定園區(qū)上海 201800）
2（中國科學(xué)院大學(xué)北京 100049）

3（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 堆材料與技術(shù)部 嘉定園區(qū)上海 201800）

研究受限于納米尺度空間的水或者其他分子液體的性質(zhì)在生物學(xué)、材料科學(xué)、摩擦學(xué)、微流控等領(lǐng)域有重要的意義。但直接通過顯微鏡觀察界面上的納米尺度液體的潤濕動態(tài)過程仍然是個挑戰(zhàn)。近年來受益于石墨烯等二維晶體材料的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，由石墨烯作為覆蓋材料形成的受限體系為這一問題提供了很好的解決方式。通過原子力顯微鏡原位成像發(fā)現(xiàn)，由石墨烯與云母組成的受限體系中包含水層，一層水層的高度約為0.37 nm，而通過改變周圍空氣的濕度可以調(diào)控受限體系中水層的濕潤-去濕潤可逆性變化。同時實驗中觀察到了水層隨濕度變化時呈現(xiàn)出的不同的生長方式。平整的石墨烯覆蓋層提供了一種新的尺寸可調(diào)整的納米通道，可對納米尺度的受限水層實現(xiàn)高分辨成像，為納米流體器件的發(fā)展提供了可能性。

石墨烯，納米受限水層，原子力顯微鏡