当氧化石墨烯纳米片经热处理而导致其层间距缩短时，它会承受非常高的的压力。一层纳米片的厚度为1nm（1Å=0.1nm=0.0000001mm）图片来源：Ryo Ohtani

【据phys网站20月2日报道】石墨烯是一种只有一个原子厚的碳片，它作为一种新材料引起了全世界的关注。日本熊本大学的一个研究小组已经发现：通过简单的堆积氧化石墨烯薄片可以产生压力（氧化石墨烯是一种类似于石墨烯的材料）。他们还发现，通过热处理减少层间距离能够提高压力。这是一种不消耗大量能源且能应用高压的创新方法。

2010诺贝尔物理学奖授予给了Andre Geim和Konstantin Novoselov两位科学家，奖励他们所进行的开创性的石墨烯相关实验。这种碳材料非常薄，非常坚固和灵活，并且具有高导电率。氧化石墨烯片层的表面和边缘含有许多含氧官能团，通过先前的研究表明，如果对氧化石墨烯的片层进行热处理，氧官能团会被逐渐消除，从而可以实现层间距的变小。

这使得日本熊本大学的研究人员认为，可以将减少氧化石墨烯纳米片的层间距所带来的压力增加用作对薄片之间的物质加压的压缩机。为了测量薄片之间的压力，他们使用分子材料来改变对应于压力变化的金属离子的电状态（自旋交叉现象）。他们通过夹住材料观察到金属纳米粒子电子状态的变化，并且测量了氧化石墨烯片层之间的自旋交叉现象。

随着层间距的减小，层间压力会增大。这意味着层间的压力值可以通过热处理温度来调节。研究人员测得的最大压力为38×106Pa（大气压力约101300 Pa，或大约375atm）。此外，他们如果薄片不妥善堆放，压力就不会变化。

领导了这项研究的熊本大学助理教授Ryo Ohtani说 ：“有几种特殊材料的例子显示，通过夹或者包裹可以产生类似于我们实验结果的压力变化。”但是，据我们所知，这种石墨烯纳米片是世界上第一例能够通过简单地改变热处理温度来调整施加压力的。我们期望这种“纳米压缩机”将为材料化学或物理等领域带来新的发展。特别是因为这种技术产生的高压在通常情况下不消耗大量的能量是无法获得。

原文来自：phys，由材料科技在线团队翻译整理。