褶皺石墨烯，有哪些應用呢？

　　石墨烯的波紋結構基于縱橫比、物理尺寸、拓撲結構和秩序，可以分為三類：漣漪、皺紋和褶皺。皺紋和褶皺影響石墨烯幾個電子方面的現象：包括抑制弱定位、電子-洞坑、帶隙打開、雙層中的偽磁場和載流子散射等。它們也表現出其它非典型的性質，如表面和光學改性、儲能、化學活性增強和生物界面等。接下來小編將繼續講解波紋狀石墨烯的性質和應用。

　　1漣漪和波紋狀石墨烯的電子性質

　　對沒有雜質的平面石墨烯模型（理想化的模型）來說，費米能級位于狄拉克點，該處的電子態密度消失。石墨烯中的無序和雜質違反了石墨烯中電子的均勻性。缺陷摻雜（缺陷和本體間的電荷轉移）和帶電雜質使含有狄拉克點的石墨烯偏離布里淵區。石墨烯的波紋抑制電子傳遞、流動性、弱局域化（狄拉克點的波動）和量子修正。

　　2皺紋和褶皺狀石墨烯的表面性能

　　石墨烯上的皺紋也能調節它的表面性質和透明性。據報道，褶皺狀石墨烯表現出可調的潤濕性能和更好的透明性。水滴在褶皺狀石墨烯上的接觸角測量結果如圖1所示。此外，將彈性體夾在石墨烯片層間，對彈性體施加電壓會帶來麥克斯韋應力，此應力會減小彈性體的厚度并增大彈性體的面積。電壓可會引起在可見范圍內透明度的改變。因此，皺紋狀石墨烯可被作用壓力傳感器，器件的電阻隨應力而變化。

　　3皺紋和褶皺狀石墨烯的儲能應用

　　由于石墨烯的高比表面積和導電性，石墨烯被廣泛用于超級電容器的電極。皺紋狀和褶皺狀石墨烯在此應用方面很有優勢，因為這種石墨烯片層更加柔韌，在增加表面積的同時抑制堆疊。有學者通過堆積多層皺紋狀石墨烯開發出透明的、可延展的超級電容器，而褶皺對確保可持續的伸展非常重要。此外，石墨烯上的皺紋提供了快速的鋰離子擴散通道，激發勢壘約0.1eV，比平滑石墨烯的情況低（0.3eV）。皺紋也額外提供了鋰化時的擴展冗余，解決了“因體積膨脹引起陽極開裂”這一當前的主要挑戰。

　　4皺紋和褶皺狀石墨烯的化學活性

　　石墨烯上電子-洞的形成受石墨烯的拓撲結構的主導，與石墨烯的功能化親和性也有關系。很明顯，石墨烯上的皺紋或其他拓撲結構反過來會影響石墨烯的化學性質。有報道稱，復合物中功能化石墨烯片層的皺紋提供了與主機聚合物機制良好的聯鎖和相互作用。當石墨烯表面沒有皺紋時，聚合物納米復合物表現出增強的擴散性。

　　石墨烯上的漣漪、皺紋或褶皺也可以用來制備其它的石墨烯結構。如圖3所示，通過設計基底的表面形貌，并采用合適的轉移技術，皺紋狀石墨烯可以在二氧化硅/硅表面合成而得。大面積的定向石墨烯納米帶（寬度小于10nm）可通過等離子體刻蝕的方法獲得。

　　5波紋結構對石墨烯應用的影響

　　石墨烯上的漣漪相對無序且尺寸較小，抑制了石墨烯性能的改變（電子結構的改變除外）。因此，相對于其它類別的波紋狀石墨烯，漣漪狀石墨烯的應用有限。與此相反，石墨烯上的褶皺狀在二維或三維空間排列較密，能顯著改變石墨烯的化學活性和功能親附性。因此，褶皺和皺紋狀石墨烯被用于能量相關的研究（儲能、超級電容器等），強導電性、高比表面積、熱穩定性和機械穩定性、化學強健性非常重要。

　　值得一提的是，對上述提到的有些方面的應用，波紋狀石墨烯是理想的。但有些方面的應用要求產生具有較少波紋的石墨烯。這種情況下，通過將石墨烯置于平整光滑的基底上（如氮化硼）可以抑制或除去懸浮石墨烯上的固有漣漪。此外，對用化學氣相沉積法制備而得并需要轉移到其它基底上的石墨烯，石墨烯上皺紋的密度可以采用幾種方法來降低，如在生長階段增加鎳基底的厚度或在轉移前將聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯泡于去離子水中。