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剝離技術的奇妙轉變：為何2004年會是石墨烯革命的關鍵？
剝離技術，一個古老而又充滿潛力的科學過程，透過機械、化學或熱力程序將層狀材料分離成納米材料。雖然剝離技術的歷史可以追溯到幾個世紀以前，但2004年科學家諾沃塞洛夫（K. Novoselov）和吉姆（A. Geim）的發現為這一領域注入了新的活力，他們利用 Scotch tape （透明膠帶）成功分離出石墨烯，這一革命性的成果惹發了全球範圍內對該技術的大量關注與研究。這項研究不僅為這兩位科學家贏得了2010年的諾貝爾物理學獎，也讓剝離技術成為當今最常用的納米材料生產技術之一。
現今，剝離技術被視為納米材料生產的重要技術，能夠使用於電子學、生物醫學等多個領域。
剝離過程通常涉及打破弱鍵，將層狀材料分成單層材料，這些弱鍵通常是范德華鍵。而近年來的研究表明，如果能夠提供足夠的能量，甚至可以打破更強的鍵，如金屬或離子鍵，從而生成非范德華材料，例如氮化鉿等。因此，剝離技術突顯了其在創新材料領域的重要性，它促進了高性能電子產品、高效能儲能裝置以及輕質堅固的航空材料的開發。
剝離技術的歷史
從古代中國的陶器到瑪雅文明的製陶技術，剝離技術已經存在了幾個世紀。然而，最早的科學研究可追溯到1824年，當時的科學家湯瑪斯·H·韋布（Thomas H. Webb）首次將剝離技術應用於胺鹽石的生產。隨著時間推移，該領域的研究不斷深入，尤其是在2004年，諾沃塞洛夫和吉姆的工作將剝離技術帶入了全新的時代。通過這種方式，他們展示了石墨烯的潛力，從而吸引了全球科學界對該技術的投入與研究。
2004年，諾沃塞洛夫和吉姆的研究成功展示了剝離技術的潛力，將其轉化為一項重要的生產技術。
剝離技術的類型
剝離過程主要應用於層狀結構，其中的弱鍵需要被克服以便將材料分離成單層。根據所使用的能量來源，剝離技術可以分為三類：機械剝離、化學剝離和熱剝離。這三種技術各有其特點和優缺點。
機械剝離
機械剝離主要依賴於外部力量的作用，通過在材料內部產生的應力來破壞鍵合。在這一過程中，可以引入溶劑以促進剝離。雖然這種方法的產量和純度較高，但其結果的可預測性較差，通常需要多次重複來獲得單層材料。不過，這也是最早用於石墨烯生產的方法之一，隨著時間推移，其技術不斷改進，已經進入了商業化階段。
化學剝離
化學剝離涉及化學膨脹過程，利用客體離子或自由電子擴展層間距，從而形成新鍵合。這一技術生產的材料規模較大，且允許不同的化學品進行探索，鼓勵科研人員探索不同的生產方法。
熱剝離
熱剝離是最近發展出的一種技術，它使用熱作為能量來源來促進剝離過程。當層狀結構被暴露於極高的溫度下，生成的氣體會在層間產生壓力，抵消范德華吸引力。儘管該方法提供了較高的產量和較快的反應速度，控制粒子大小方面卻仍然有所不足。
剝離技術的進步不僅改變了納米材料的生產，還影響了相應材料的應用，進一步擴展了其在科技、醫學及工業的應用。這種多樣性和適應性使得剝離技術在尖端材料研究及各個產業中成為了一項關鍵技術。隨著技術的不斷進步，我們不禁要提問，未來的材料科學又會因為剝離技術而改變哪些行業的面貌呢？
