韩国基础科学研究所（IBS）的一组研究人员首次用一束激光测量并控制了单个石墨烯泡的温度。

他们解释说，石墨烯具有高度弹性和灵活的特性，可以以一种相对可控的方式创造出稳定的大气泡。这些气泡所带来的应变和曲率被认为是对这种材料的电子、化学和机械特性的调节。一般来说，石墨烯气泡比平面石墨烯更容易发生反应，因此可能比之更容易用化学基团进行装饰。泡沫这种形态使之成为一种小型的、封闭反应堆，曲面可以提供透镜效应。气泡内温度的变化是影响其几个应用的重要因素。

该研究的第一作者Yuan Huang说：“如果化学反应可以在每一个石墨烯气泡的内部或表面进行，那么改变气泡中的温度分布将会对发生的反应产生重大影响。”在这项研究中，气泡是在石墨烯薄片和硅（SiO2/Si）的衬底之间形成的，SiO2表面可吸引一些在加热时蒸发的分子，产生气泡。

尽管每个气泡的宽度只有几微米，在高度上只有一微米，但正如研究小组的理论家所预测的那样，温度会随着泡泡的高度而波动。除了在中心和边缘之间，科学家们在不同的气泡高度也可以探测到温度的变化。

当一个石墨烯气泡被激光束照亮时，入射光线和反射光线重叠形成了表面的光学驻波。增加激光功率可选择性地加热气泡的特定区域，相当于最大程度地对驻波进行干扰。IBS科学家可利用拉曼光谱法探测到每个气泡内部温度的变化。

来自CEMES-CNRS和法国图卢兹大学的访问科学家Wolfgang Bacsa解释道，“长时间以来，表面驻波一直被忽视，而且很少被直接观察到。但这次的实验结果很惊人，激光束可以有效地加热石墨烯，我们可以从它的温度分布中确定石墨烯气泡的导热性。”

“结果证实了石墨烯以前测量过的高导热性，也证明了石墨烯气泡周边优异的附着力，并为如何在特定地点加热石墨烯气泡提供了新的视角，”多维碳材料中心的共同作者和主任Rod Ruoff总结道。“我们对石墨烯气泡的物理特性了解得越多，我们就越能以不同的方式利用它们。”

关于这项研究，一个很有前景的应用是创造具有圆形孔，就像一个“波尔卡点”图案的石墨烯薄片。当气泡过热导致它们破裂时，经过特定化学基团装饰的小孔就可以作为分子选择性过滤器使用。

波尔卡点图案

粉体圈编译