慧正資訊，来自“高分子科学前沿”的消息，北京大学刘开辉教授、上海科技大学王竹君教授与合作者揭示了铜上双层石墨烯的双面各异掺杂机制，解决了原子级石墨烯防腐层易受界面扩散和电化学腐蚀侵害的难题，成功实现了对铜箔的超高效防腐。该技术可在室温下保护铜箔达5年以上、80 ℃水中浸泡保护铜达100分钟以上、200 ℃下保护铜箔达1000小时以上，达到了工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录》中要求的1000倍，有望拓展铜在高温、高湿等极端环境下的应用前景。相关研究成果已于近日在线发表于Nature Communications期刊上。

铜因其优良的物理性质（高导电性、高导热性等）而广泛应用于电力电子、半导体工业之中。但是，铜易受腐蚀的特性极大限制了其高端应用的开发，因电极腐蚀带来的器件性能退化问题严重影响了集成器件的极限功率与性能表现。例如，当暴露在200 ℃的空气中仅30分钟后，铜导线的电导率就会下降99.99999%。

雙層石墨烯覆蓋銅的抗腐蝕性能

針對上述難題，劉開輝團隊與合作者利用雙層石墨烯覆蓋，實現了高效（200 ℃下1000小時，室溫環境下5年）的銅表面腐蝕保護。並且，研究團隊證明，此方法的有效性與銅的晶面和石墨烯的堆疊方式無關，可通過多種制備方式獲得，且適用于高溫、高濕等多種環境，極大擴展了石墨烯原子級防腐塗層的應用前景。

作为原型演示，团队在印制电路板（PCB）裸铜电路上覆盖了双层石墨烯，并实现了120 ℃下20小时以上的保护效果，相较传统的防腐手段，能够更大程度保留铜本身的优异电学、光学等物理性质。精细的电子能带结构计算与实验表征证明，铜上双层石墨烯的优异防腐性能来自于其具有双面各异的掺杂机制。

該技術有望爲銅在高溫、高濕等苛刻環境中的集成化應用開辟道路，也爲下一代電子器件和光電器件進一步縮小體積、實現微型化帶來新的機遇。