【手続補正書】
【提出日】平成28年3月4日(2016.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約５％までの酸素含有量を有する複数の拡張かつ相互接続された炭素層を備える、相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の各々が、１原子厚である少なくとも１つの波状炭素シートを含む、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項３】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の各々が、各々が１原子厚である複数の波状炭素シートを含む、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項４】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項５】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６５０Ｓ／ｍの導電率をもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項７】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項８】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７３８Ｓ／ｍの導電率をもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項９】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１０００平方メートル／グラム（ｍ２／ｇ）より大きい表面積を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１０】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５００ｍ２／ｇより大きい表面積を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５２０ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１２】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７００Ｓ／ｍより大きい導電率と、約１５００ｍ２／ｇである表面積とをもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１３】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６５０Ｓ／ｍの導電率と、約１５２０ｍ２／ｇの表面積とをもたらす、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１４】
前記相互接続された波状炭素系網状体の二次不規則（２Ｄ）ラマンピークが、前記相互接続された波状炭素系網状体が炭素系酸化物から還元された後で、約２７３０ｃｍ−１〜約２６８８ｃｍ−１までシフトする、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１５】
前記相互接続された波状炭素系網状体の２Ｄラマンピークが、前記相互接続された波状炭素系網状体が炭素系酸化物から還元された後で、約２７００ｃｍ−１〜約２６００ｃｍ−１までシフトする、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層の平均厚さが、約７．６μｍである、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１７】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層の厚さの範囲が、約７μｍ〜約８μｍである、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１８】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の酸素含有量が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約３．５％である、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項１９】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の酸素含有量が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約１％〜約５％に及ぶ、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２０】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約２７．８：１の炭素対酸素（Ｃ／Ｏ）比を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約１００：１〜２５：１に及ぶＣ／Ｏ比を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２２】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２０メガオーム／平方〜約８０オーム／平方の範囲内で調節可能なシート抵抗を有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２３】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２９２７ｃｍ−１でのラマン分光法Ｓ３二次ピークを有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２４】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２９２０ｃｍ−１〜約２９３０ｃｍ−１に及ぶラマン分光法Ｓ３二次ピークを有する、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２５】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１００より大きい、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１０００より大きい、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２７】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１００００より大きい、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２８】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１０００００より大きい、請求項１に記載の相互接続された波状炭素系網状体。
【請求項２９】
パターン化済みの相互接続された波状炭素層網状体を生成する方法であって、
炭素系酸化物膜を有する基体を受容することと、
前記炭素系酸化物膜の部分を、導電性であり、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約５％までの酸素含有量を有する複数の拡張かつ相互接続された炭素層に還元するのに十分な出力密度を有する光線を生成することと、
前記光線を、コンピュータ制御システムを介して、所定のパターンで前記炭素系酸化物膜を横切って方向付けることと、
を含む、方法。
【請求項３０】
前記炭素系酸化物膜が前記光線に曝されるときに生成される前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層の導電率を調節するために、前記光線の前記出力密度を調整することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２０メガオーム／平方〜約８０オーム／平方の範囲内で調節可能なシート抵抗を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記炭素系酸化物膜が、酸化黒鉛膜である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記酸化黒鉛膜が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約２．６：１のＣ／Ｏ比を有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記酸化黒鉛膜の前記光線に曝された部分が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約２７．８：１のＣ／Ｏ比を有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約１００：１〜２５：１に及ぶＣ／Ｏ比を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
前記光線がレーザー光線である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
前記レーザー光線が、約７８０ｎｍの波長を有する赤外線レーザー光線である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
光線の放射が近赤外線から紫外線の波長に及ぶ、請求項２９に記載の方法。
【請求項３９】
前記光線が、約５ｍＷの出力を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項４０】
前記光線が、約５ｍＷ〜約３５０ｍＷの出力範囲を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項４１】
前記炭素系酸化物膜の部分を、前記相互接続された波状炭素系網状体に還元するのに十分な前記出力密度を有する前記光線を生成する前に、前記基体を、自動化されたレーザーパターン化システム中に装着することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４２】
前記炭素系酸化物膜を前記光線に曝して、相互接続された波状炭素系網状体の前記所定のパターンを前記炭素系酸化物膜内に形成することが、炭素系対炭素系酸化物比を増加させるために、前記所定のパターンの所定の部分に対して繰り返される、請求項２９に記載の方法。
【請求項４３】
炭素系酸化物溶液を前記基体中にドロップ鋳造する初期ステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４４】
前記基体が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である、請求項２９に記載の方法。
【請求項４５】
前記基体を酸素プラズマで、約３分曝すことをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５２０平方メートル／グラム（ｍ２／ｇ）の表面積を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項４７】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の各々が、わずか１原子厚である単一の波状炭素シートである、請求項２９に記載の方法。
【請求項４８】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項４９】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５０】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６５０Ｓ／ｍの導電率をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７００Ｓ／ｍより大きい導電率をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５２】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７３８Ｓ／ｍの導電率をもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５３】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１０００ｍ２／ｇより大きい表面積を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項５４】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５００ｍ２／ｇより大きい表面積を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項５５】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１５２０ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項５６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１７００Ｓ／ｍより大きい導電率と、約１５００ｍ２／ｇである表面積とをもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５７】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約１６５０Ｓ／ｍの導電率と、約１５２０ｍ２／ｇの表面積とをもたらす、請求項２９に記載の方法。
【請求項５８】
前記相互接続された波状炭素系網状体の二次不規則（２Ｄ）ラマンピークが、前記相互接続された波状炭素系網状体が炭素系酸化物から還元された後で、約２７３０ｃｍ−１〜約２６８８ｃｍ−１までシフトする、請求項２９に記載の方法。
【請求項５９】
前記相互接続された波状炭素系網状体の２Ｄラマンピークが、前記相互接続された波状炭素系網状体が炭素系酸化物から還元された後で、約２７００ｃｍ−１〜約２６００ｃｍ−１までシフトする、請求項２９に記載の方法。
【請求項６０】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層の平均厚さが、約７．６μｍである、請求項２９に記載の方法。
【請求項６１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層の厚さの範囲が、約７μｍ〜約８μｍである、請求項２９に記載の方法。
【請求項６２】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の酸素含有量が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約３．５％である、請求項２９に記載の方法。
【請求項６３】
前記拡張かつ相互接続された炭素層の酸素含有量が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約１％〜約５％に及ぶ、請求項２９に記載の方法。
【請求項６４】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約２７．８：１のＣ／Ｏ比を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項６５】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定されると約１００：１〜２５：１に及ぶＣ／Ｏ比を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項６６】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２０メガオーム／平方〜約８０オーム／平方の範囲内で調節可能なシート抵抗を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項６７】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２９２７ｃｍ−１でのラマン分光法Ｓ３二次ピークを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項６８】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層が、約２９２０ｃｍ−１〜約２９３０ｃｍ−１に及ぶラマン分光法Ｓ３二次ピークの範囲を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項６９】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１００より大きい、請求項２９に記載の方法。
【請求項７０】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１０００より大きい、請求項２９に記載の方法。
【請求項７１】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１００００より大きい、請求項２９に記載の方法。
【請求項７２】
前記複数の拡張かつ相互接続された炭素層中の炭素層の数が、約１０００００より大きい、請求項２９に記載の方法。
【請求項７３】
前記所定のパターンが、全有機気体センサーの導電性トレースを画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項７４】
前記全有機気体センサーが、物理的に可撓性の亜酸化窒素（ＮＯ２）センサーである、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記所定のパターンが、急速酸化還元活性電極を画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項７６】
前記所定のパターンが、ナノ粒子の直接成長用の骨格を画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項７７】
前記ナノ粒子が、白金（Ｐｔ）のナノ粒子である、請求項７６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、米国国防総省国防高等研究事業局によって認められた承認番号ＨＲ００１１−１０−３−０００２の下、政府の支援を得てなされたものである。政府は、本発明における特定の権利を有する。本研究は、部分的には、大学院特別研究員−任務遂行計画―を通じて、エジプト高等教育省によって支援された。
［関連出願］
本出願は、２０１１年１２月２１日に提出された米国仮特許出願第６１／５７８，４３１号の恩典を主張するものであり、その開示の全体を参照して本明細書に組み込む。
［開示分野］
本開示は、相互接続された波状炭素系網状体と、この相互接続された波状炭素系網状体を作製し、パターン化し、この電気的、物理的、および電気化学的特性を調節する安価な工程と、を提供する。
［背景技術］
有機センサーなどの高品質のバルク炭素系デバイスを生成することを求めて、現在では様々な総合体が、酸化黒鉛（ＧＯ）を、大規模炭素系材料の生成のための前駆物質として組み込んでいる。黒鉛粉末の酸化による大量のＧＯを生成する安価な方法が現在では利用可能である。加えて、ＧＯの水分散性は、安価な生成方法と相まって、ＧＯを、炭素系デバイス生成のための理想的な開始物質としている。特に、ＧＯは、水分散特性を有する。残念なことに、ＧＯにその水分散特性を付与する同一の酸素種はまた、その電子構造中に欠陥を生じ、その結果、ＧＯは、絶縁体である。したがって、優れた電子特性を持つデバイスグレードの炭素系膜の開発は、これらの酸素種の除去、共役の炭素網状体の再確立、および炭素系デバイス特徴部を制御可能にパターン化する方法を必要とする。