石墨烯是一種非常薄但卻非常結實的材料，其擁有非常好的導熱性和導電性，另外它還有抗菌的能力甚至在某些情況下殺死癌細胞--現在，人們可以擁有它，更確切地說，吃下它。來自賴斯大學的James Tour日前展示了一種將石墨烯蝕刻在麵包、土豆等食物或像紙板、布料等材料上的技術。

這裡石墨烯可以被稱為是RFID標籤。

據瞭解，賴斯大學科研小組正在開發一種叫做鐳射誘導石墨烯(LIG)的新型材料。正如其名字所展示的那樣，這種技術透過鐳射加熱目標材料表面來創造出片狀、泡沫狀的石墨烯。一開始的時候，研究人員用的基礎材料是一種被叫做聚亞胺的聚合物，後來他們用同樣的方法在木頭表面製造出了LIG。

現在，研究人員將這種技術應用到多種其他材料。透過實驗他們發現，當鐳射被聚焦時並在材料上經過數次傳遞之後能得到最佳效果。

Tour指出，在某些情況下，多重鐳射可能會產生兩步反應：首先鐳射將目標表面轉變成無定形碳，然後在鐳射的後續傳遞過程中，選擇性紅外線吸收將無定形碳轉化成LIG。

除了紙板、紙張、布料、軟木和煤等材料外，研究人員還發現這項技術可以應用到麵包、土豆、椰子等食物上並且可以食用。

不過在食物中用上石墨烯又有什麼意義呢？根據賴斯大學研究人員的說法，由於石墨烯蝕刻劑擁有導電性，所以這可能讓RFID標籤和感測器直接被嵌入到食物中，這樣食用者就能知道食物的歷史以及可能潛在的微生物汙染物警告。

相關研究報告已發表在《ACS Nano》雜誌上。

團隊演示及講解影片

未來石墨烯的應用都有哪些？

在過去的幾年中石墨烯宏觀材料的製備研究引起了科學家的廣泛興趣，他們期望這些材料能夠在宏觀尺度發揮石墨烯優異的微觀效能。石墨烯宏觀材料主要包括石墨烯宏觀聚集體以及石墨烯奈米複合材料兩類，其中宏觀聚集體按照維度劃分為一維纖維、二維薄膜（紙）和三維泡沫（凝膠）等。下面我們將從不同維度的石墨烯宏觀材料的潛在應用作介紹。

1、 石墨烯纖維

氧化石墨烯在水溶液中能夠形成螺旋層狀結構的液晶相，該液晶能夠幫助實現氧化石墨烯纖維的連續製備。如浙江大學高超小組將氧化石墨烯液晶注入氫氧化鈉甲醇溶液中得到凝聚到一起的纖維狀材料，後透過化學還原製備得到了連續狀的石墨烯纖維。製備得到的石墨烯纖維力學強度及模量已高達 442 MPa 及 22.6 GPa，電導率高達 285 S/cm。

石墨烯纖維優異的物理化學效能，賦予其廣泛的應用價值。例如，纖維很好的柔韌性使其能夠透過編織或其它處理方式，形成各種形狀的宏觀聚集體，如彈簧，二維網狀材料等，如圖所示，此外石墨烯纖維具有很好的導電性，可用於製備導線。不僅如此，在智慧材料領域如致動器，馬達等方面石墨烯纖維也展現了潛在的應用價值。如透過鐳射的選擇性還原製備得到石墨烯/氧化石墨烯的不對稱纖維，如圖所示。利用石墨烯和氧化石墨烯對溼度響應的不同而實現致動。

2、 石墨烯薄膜

石墨烯二維宏觀聚集體材料根據其厚度可以分為兩種，一種是依附在基底上的石墨烯薄膜， 僅有數層石墨烯，主要應用於柔性透明導電領域；另一類是厚度較厚能夠自支撐的石墨烯薄膜。

與石墨烯纖維類似的是，效能優異且可調控的（氧化）石墨烯薄膜同樣具有廣泛的應用價值。石墨烯本身是一類很好的仿生結構強度材料，現階段科學工作者透過用（氧化）石墨

烯替代貝殼中的層狀無機鹽，用氫鍵、離子鍵、共價鍵作用等來替代貝殼中高分子層與層狀無機鹽的作用，已製備出效能優於貝殼的材料。在關注強度材料的應用同時，人們也一直探索其多功能特性，氧化石墨烯薄膜緻密的的結構以及其親水性使得該薄膜具有很好的氣體阻隔性，但卻能讓水透過，可作為很好的過濾水的材料如圖所示。此外，（氧化）石墨烯薄膜在致動器，電容器，透明導電薄膜，感測器等方面都有著重要的應用價值。

3、 石墨烯泡沫

三維石墨烯的製備方法主要有化學氣相沉積、溶液還原、模板法、溶膠凝膠法等，各種方法制備的（氧化）石墨烯三維宏觀聚集體材料在形貌與效能上都有各自的特點，因此會有不同的用途。其中，三維石墨烯宏觀聚集體在電容器，電池材料，感測器，環境處理等方面表現出突出的應用潛力，如圖所示。