台积电持续拓展整合扇出晶圆级封装（InFO WLP）应用
06-06
美国莱斯大学科学家主导的一项研究证明，由石墨烯片制成的固体材料可能非常适合用作骨骼。
植入材料。
参与这项研究的研究人员利用放电等离子烧结技术将氧化石墨烯片制成多孔固体材料。
与传统的骨植入材料钛相比，这种多孔材料具有更好的机械性能和生物相容性。
研究人员认为，这项技术与石墨模具相结合，可以在短短几分钟内制造出非常复杂的石墨烯材料，这比加工特殊金属更加方便。
莱斯大学博士后副研究员、这篇研究论文的共同第一作者 Chandra Sekhar Tiwary 表示：“石墨烯是一种非常有趣的材料，用途广泛，其生物相容性也非常好。
我们考虑使用石墨烯来作为“一种骨植入材料，它基于四个方面：机械性能、密度、孔隙率和生物相容性。
”Tiwary表示，业界普遍采用放电等离子烧结技术来制造复杂的陶瓷零件。
“只要有非常高的电压，石墨烯片就可以立即烧结在一起，而不需要高气压或温度。
”通过该技术烧制的石墨烯固体材料的孔隙率已达到近50%，密度仅为石墨的一半和钛的四分之一，但其抗压强度为40兆帕，足以用作骨植入材料。
石墨烯片之间的连接足够牢固，可以防止材料在水中分解。
研究人员还可以通过改变电压来控制材料的密度。
他们在室温下进行了一系列实验，并尝试了100至100摄氏度的烧结温度。
结果表明，在100摄氏度的烧结温度下获得的材料性能最好。
“二维材料的好处是有很多地方可以建立连接，”蒂瓦里说。
“使用石墨烯，你只需突破一个小的激活障碍即可获得非常牢固的连接。
”他们还测试了固体材料的承载能力，测试的材料由两到五层石墨烯烧结而成，可承受高达 70 微牛顿的力。
德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的研究人员也在该材料上成功培养了活细胞，证明了其生物相容性。
此外，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员还发现，烧结过程使氧化石墨烯片变成更强、更稳定的纯双层石墨烯。
领导这项研究的莱斯材料实验室科学家普利克尔·阿贾扬 (Pulickel Ajayan) 表示：“这种材料展示了在传统技术中使用非常规材料的可能性，但前提是可以大量制造具有正确密度和密度的二维石墨烯层。
“实现这一目标的最大挑战是设计这些纳米材料以形成连接和坚固的界面。
”本研究采用放电等离子烧结技术将石墨烯片制成三维固体材料。
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