这种新式的石墨烯墨水将对很多应用产品产生影响。
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用喷墨印刷法制作电子元器件是一种很有吸引力的方法，因为其成本低，印刷面积大，而且可印刷在柔性基底上。此前，研究人员用喷墨印刷法制作出各种元器件，如晶体管、太阳能电池、LED、传感器等，但由于电极需要极高的分辨率，印刷高电导率的电极有很大困难。
最近，研究人员把目光转向石墨烯，比起其他墨水材料，石墨烯电导率高、化学性质稳定，这种含石墨烯片的墨水有可能用来制作电极。
伊利诺伊州埃文斯顿市西北大学的伊桑·B·西科尔（Ethan B. Secor）等研究人员在最近一期的《物理化学快报》杂志上发表了关于“石墨烯墨水”的研究。
此前也有研究人员用石墨烯墨水制作电子器件，但新型石墨烯墨水的电导率约是之前的250倍，而且它抗弯曲能力强，在折叠状态时电导率只是略微地降低。目前，科学家已用含石墨烯片的墨水制作出精细度高、电导率高的电极。
用石墨烯墨水制作电极最重要的是获得大量的石墨烯。大规模生产石墨烯的方法多是通过剥落石墨或石墨烯氧化物来获得。研究证实，可用含石墨烯氧化物薄片的墨水制作电极、传感器等，但因石墨烯氧化物中含C、H、O原子，石墨烯中只含C原子，故石墨烯氧化物薄片的电特性不及石墨烯片。
此外，用剥落法获得石墨烯片还存在一些问题。首先，剥落过程通常需要溶剂和表面活性剂，它们残留在石墨烯中会降低石墨烯的电导率。其次，为使印刷稳定，石墨烯片越小越好，但石墨烯片越多，片与片的结点也随之增多，这样也会降低其电导率。
在研究中，科学家发现了克服上述问题的新方法。室温下，新制程中用乙醇作溶剂，乙基纤维素作稳定剂，二者都无残留物，这种方法可得到高达15%的黑色石墨烯粉末。粉末中的石墨烯片厚2nm，面积50x50nm2。尽管微小的石墨烯片间有很多片与片的结点，但相比其他表面活性剂，乙基纤维素稳定剂降低了片间电阻。
接着，研究人员把粉末分散到溶剂中得到石墨烯墨水，他们证实可用石墨烯墨水制作电子元器件，且发现这种石墨烯墨水形态好，电导率高，适合印刷精细度高的电极，研究人员用石墨烯墨水实现了多层印刷，每层约厚14nm且保持一致的模式。
研究人员通过在柔性高分子基底上印刷直线来评估石墨烯墨水的机械特性，发现当基底弯曲半径小于1mm时，墨水的电导率几乎保持不变，当折叠基底到其快断裂时，墨水的电导率只降低5%。机械特性的测试结果显示，未来可用这种石墨烯墨水制作可折叠的电子器件。
西北大学材料科学与工程系教授马克·赫萨姆（Mark Hersam）说：“电子器件、电路要求电导率高，电气连接处分辨率高，因此，我们的石墨烯墨水有潜力影响很多应用，尤其是制作电子器件，柔性、可折叠器件，还有这些电子器件的下游应用，如智能手机、平板电脑、平板显示器、太阳能光电板等。”
在未来，研究人员计划把石墨烯墨水应用到这些方面。马克·赫萨姆教授说：“到目前为止，关于石墨烯墨水，我们已经获得一些进展，未来的研究主要是把石墨烯墨水全面用于制造电子器件和电子电路中，包括上面提到的下游应用。通过这种方法，我们可以把理论研究拓展到实际应用中。”（李艳丽编译）
《中国科学报》 (2013-05-08 第2版 技术经济周刊)
