未來(lái)科技：原來(lái)燈泡是可以超薄的！

一群國(guó)家和國(guó)際級(jí)的研究人員已證明石墨烯(Graphene)可用于芯片上可見(jiàn)光源的燈絲。該團(tuán)隊(duì)將以石墨烯制成的小絲狀物連接金屬電極，并懸掛在基板上，再讓電流通過(guò)石墨烯絲狀物。

“我們已開(kāi)發(fā)出世界上最薄的燈泡!”紐約哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)工程學(xué)院教授James Hone說(shuō)，這種新型的“寬帶”光發(fā)射器可以整合到芯片上，可為實(shí)現(xiàn)薄如原子、可撓曲及透明的顯示器鋪路，還能做到基于石墨烯的芯片上(On-chip)光通訊。

以下的影片“從石墨烯點(diǎn)亮可見(jiàn)光(Bright Visible Light Emission from Graphene)”刊登在自然納米技術(shù)(Nature Nanotechnology)網(wǎng)站。該研究由Hone小組中的博士后研究科學(xué)家Young Duck Kim、首爾大學(xué)(Seoul National University)研究團(tuán)隊(duì)與韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與科學(xué)研究院(Korea Research Institute of Standards and Science，KRISS)主導(dǎo)。

今年稍早，曼徹斯特大學(xué)(Manchester University)已發(fā)布以石墨烯為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的燈泡，該燈泡是將基于長(zhǎng)絲形的發(fā)光二極管(LED)涂覆在石墨烯上，而該大學(xué)也聲稱，此一可調(diào)燈光的LED燈泡可減少10%的耗電量。

芯片上可見(jiàn)光的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)完全整合“光子(Photonic)”電路，該電路用于燈泡時(shí)，可如同現(xiàn)階段在半導(dǎo)體整合電路的電流。直到現(xiàn)在，研究人員尚未將白熾燈泡放在芯片上，這是因?yàn)辄c(diǎn)燃燈泡所需的溫度，微型金屬導(dǎo)線無(wú)法承受。

石墨烯能達(dá)到的溫度超過(guò)攝氏2,500度，不需要額外放大就可灼傷肉眼。研究人員也發(fā)現(xiàn)石墨烯在較高溫度下，會(huì)變成較差的熱導(dǎo)體，這意味著熱量會(huì)在芯片的中心被限制為一個(gè)“熱點(diǎn)”。一名研究人員指出，懸浮的石墨烯可被加熱到太陽(yáng)一半的溫度，且可靠度比固定在固體基板上的石墨烯高1,000倍。

發(fā)射光的光譜也可在特定波長(zhǎng)時(shí)達(dá)到高峰，除此之外，干擾出現(xiàn)在從石墨烯到直接發(fā)射的光之間，且光反射結(jié)束在硅基板及回穿過(guò)石墨烯之處。

Hone小組中的博士后研究科學(xué)家與共同研究者Young Duck Kim表示，因?yàn)槭┦峭该鞯?，所以上述的狀況是唯一的可能。石墨烯不同于一般常規(guī)的燈絲，且讓研究人員得以透過(guò)改變到基板的距離，調(diào)整發(fā)射光譜。

研究人員也在研究利用他的技術(shù)在化學(xué)氣相沉積(CVD)的石墨烯光發(fā)射器數(shù)組上，并評(píng)估其效能與特性，藉以為可撓曲基板開(kāi)發(fā)整合技術(shù)。