韓國基礎科學研究所（IBS）的一組研究人員首次用一束激光測量并控制了單個石墨烯泡的溫度。

他們解釋說，石墨烯具有高度彈性和靈活的特性，可以以一種相對可控的方式創造出穩定的大氣泡。這些氣泡所帶來的應變和曲率被認為是對這種材料的電子、化學和機械特性的調節。一般來說，石墨烯氣泡比平面石墨烯更容易發生反應，因此可能比之更容易用化學基團進行裝飾。泡沫這種形態使之成為一種小型的、封閉反應堆，曲面可以提供透鏡效應。氣泡內溫度的變化是影響其幾個應用的重要因素。

該研究的第一作者Yuan Huang說：“如果化學反應可以在每一個石墨烯氣泡的內部或表面進行，那么改變氣泡中的溫度分布將會對發生的反應產生重大影響。”在這項研究中，氣泡是在石墨烯薄片和硅（SiO2/Si）的襯底之間形成的，SiO2表面可吸引一些在加熱時蒸發的分子，產生氣泡。

盡管每個氣泡的寬度只有幾微米，在高度上只有一微米，但正如研究小組的理論家所預測的那樣，溫度會隨著泡泡的高度而波動。除了在中心和邊緣之間，科學家們在不同的氣泡高度也可以探測到溫度的變化。

當一個石墨烯氣泡被激光束照亮時，入射光線和反射光線重疊形成了表面的光學駐波。增加激光功率可選擇性地加熱氣泡的特定區域，相當于最大程度地對駐波進行干擾。IBS科學家可利用拉曼光譜法探測到每個氣泡內部溫度的變化。

來自CEMES-CNRS和法國圖盧茲大學的訪問科學家Wolfgang Bacsa解釋道，“長時間以來，表面駐波一直被忽視，而且很少被直接觀察到。但這次的實驗結果很驚人，激光束可以有效地加熱石墨烯，我們可以從它的溫度分布中確定石墨烯氣泡的導熱性。”

“結果證實了石墨烯以前測量過的高導熱性，也證明了石墨烯氣泡周邊優異的附著力，并為如何在特定地點加熱石墨烯氣泡提供了新的視角，”多維碳材料中心的共同作者和主任Rod Ruoff總結道。“我們對石墨烯氣泡的物理特性了解得越多，我們就越能以不同的方式利用它們。”

關于這項研究，一個很有前景的應用是創造具有圓形孔，就像一個“波爾卡點”圖案的石墨烯薄片。當氣泡過熱導致它們破裂時，經過特定化學基團裝飾的小孔就可以作為分子選擇性過濾器使用。

波爾卡點圖案

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