美国莱斯大学实验室近期宣布了一项突破性成果:成功将广泛用于消费电子制造的正性光刻胶(PR)转化为激光诱导石墨烯(LIG)。这一发现不仅拓展了石墨烯的制备原料来源,也为光刻胶的高值化利用提供了全新思路。
激光诱导石墨烯技术最早由莱斯大学化学家詹姆斯·图尔(James Tour)于2014年提出。其核心原理是利用激光烧蚀聚合物或其他材料中除碳以外的所有成分,使碳原子重新排列成六边形蜂窝状结构的石墨烯薄膜。该技术此前已成功应用于木材、纸张甚至食品表面,实现了从“废料”到“高价值材料”的转化。
此次最新进展中,研究团队利用商用激光设备,在光刻胶聚合物表面直接“书写”出精细的石墨烯图案。工艺过程包括:先对薄膜进行烘烤以提升碳含量,再通过激光固化形成坚固的石墨烯结构,最后洗去未受激光照射的光刻胶部分。相关技术细节已发表于材料科学权威期刊《ACS Nano》。
法国及欧洲地区在半导体光刻胶领域拥有深厚积累,如巴斯夫、陶氏等跨国企业长期主导高端光刻胶市场,而石墨烯作为新型二维材料,在柔性电子、传感器及空气过滤等领域潜力巨大。此次技术突破若实现规模化,可能重塑光刻胶产业链价值分配,尤其为发展中国家提供低成本制备高性能碳材料的新路径。
对中国电子制造与新材料企业而言,该技术提示我们:传统化工副产物或废弃材料可能蕴藏高价值转化机会,未来应加强跨学科合作,探索“材料再生+激光制造”融合创新模式,以应对全球绿色制造与资源循环的长期趋势。
