名古屋大学材料与系统可持续发展研究所（IMaSS）教授Minoru Osada领导的日本研究小组开创了一种高速、大面积沉积二维材料（包括氧化物、氧化石墨烯和化合物半导体氮化硼）的方法。
这项被称为 “自发集成转移法 ”的技术是偶然发现的。研究小组认为，它可以彻底改变纳米片的生产。研究成果发表在《Small》杂志上。
传统上，人们采用气相沉积（CVD）和Langmuir-Blodgett（LB）技术等方法来制造纳米片。然而，这些方法在使用上存在很大障碍，包括难以实现均匀、大面积沉积，以及基底转移过程复杂。
但是，Osada 的研究小组在一次偶然的机会中发现了一个有趣的现象：当纳米片被弄湿时，它们会自发地在水面上排列，并在短短的 15 秒内形成致密的薄膜。这一过程被称为 “自发扩散现象”，它提出了一种更有效的沉积技术。
研究小组通过将纳米片溶剂混合物滴入水面来测试这种技术。由于乙醇的挥发性比水高，它蒸发得更快，从而在表面形成浓度梯度。乙醇蒸发较多的区域比乙醇浓度较高的区域具有更高的表面张力。表面张力的差异导致液体从张力较低的区域向张力较高的区域移动，从而产生对流。这些气流引导溶液中的纳米片，使它们在水面上形成更有序、更密集的排列。
Osada 说，“纳米片自发地排列并紧密结合在一起，就像浮冰在水面上聚集在一起一样。这种受控排列对于形成均匀、高质量的纳米片薄膜至关重要。然后，生成的纳米片膜可以很容易地转移到基底上，在短短一分钟内完成沉积过程。”
这种方法不仅简化了生产流程，还为生产100到200层的多层厚膜打开了大门。而这是传统方法（如 CVD 和 LB）难以实现的。原子力显微镜和激光共聚焦显微镜证实，通过这种技术生产的纳米片薄膜高度均匀，纳米片排列密集，就像拼图一样。
该研究小组对这种技术的多功能性感到惊讶，他们成功地将这种技术应用于各种纳米片组成和结构，可以在不同形状和材料的基底上制作出大面积薄膜。
“利用这种技术制造的多层薄膜具有功能薄膜的优异特性。它们可用于透明导电薄膜、电介质薄膜、光催化薄膜、防腐蚀薄膜和热屏蔽薄膜，"Osada 说。
除了技术优势，Osada 还强调了这种方法的环境效益：“这项技术有望成为一种重要的环保型生态工艺，因为它可以在室温下以水溶液工艺在各种基底上生产薄膜，而不需要传统薄膜工艺中常见的真空成膜设备或昂贵的工具"。
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