赖斯大学:将可食用石墨烯图案“烙”在食物表面?

石墨烯是一种非常薄但却非常结实的材料,其拥有非常好的导热性和导电性,另外它还有抗菌的能力甚至在某些情况下杀死癌细胞--现在,人们可以拥有它,更确切地说,吃下它。来自赖斯大学的James Tour日前展示了一种将石墨烯蚀刻在面包、土豆等食物或像纸板、布料等材料上的技术。

在一片面包片上,一只黑色的小猫头鹰憨态可掬,画出图案的“墨水”正是石墨烯。这是美国赖斯大学等机构的科研人员利用“激光诱导石墨烯”技术完成的作品。值得一提的是,这并非科学家用另外的石墨烯“墨水”作画,而是直接以激光在食物表面“烧”出了石墨烯图案。

据了解,赖斯大学科研小组正在开发一种叫做激光诱导石墨烯(LIG)的新型材料。正如其名字所展示的那样,这种技术通过激光加热目标材料表面来创造出片状、泡沫状的石墨烯。一开始的时候,研究人员用的基础材料是一种被叫做聚亚胺的聚合物,后来他们用同样的方法在木头表面制造出了LIG。

现在,研究人员将这种技术应用到多种其他材料。通过实验他们发现,当激光被聚焦时并在材料上经过数次传递之后能得到最佳效果。

研究人员介绍,在多数情况下,这种多重激光导致了两步反应:首先,激光将目标表面转化成为无定形碳;随后当激光再次穿入时,对红外线的选择性吸收将无定形碳转化为石墨烯。可见,波长在其中起到了关键作用。

除了纸板、纸张、布料、软木和煤等材料外,研究人员还发现这项技术可以应用到面包、土豆、椰子等食物上并且可以食用。

不过在食物中用上石墨烯又有什么意义呢?根据赖斯大学研究人员的说法,由于石墨烯良好的导电性,可以通过此技术在食物表面添加射频识别码,帮助消费者了解食物的产地、生产日期和运输渠道等信息。激光诱导石墨烯技术还可在食物表面制作出可食用的生物传感器,监测食物中的大肠杆菌和其他潜在微生物。

Tour表示,也许未来所有的食物都能仅靠一张小小的RFID标签就能让食用者知道关于其来源、已经生产出来的时间、到达餐桌路径等信息,并且这张标签不是放在食物标签上而是食物本身。

相关研究报告已发表在《ACS Nano》杂志上。

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责任编辑:马嘉悦
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