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石墨烯是什么?石墨烯是什么东西?石墨烯是什么材料?

字号+ 编辑:零一 来源:网络 2016-10-30 12:34 我要评论( )

石墨时代的说法来自于石墨烯的产生,这是一种新型的纳米材料,2004年,石墨烯被制造出来,两位科学家因此获得2010年的诺贝尔奖。 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最

石墨时代的说法来自于石墨烯的产生,这是一种新型的纳米材料,2004年,石墨烯被制造出来,两位科学家因此获得2010年的诺贝尔奖。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,同时也是已知的世上电阻率最小的材料,常温下其电子迁移率要比硅晶体高很多。对于大量使用硅原料的IT产业具有重要意义。

据外媒报道,石墨烯具备颠覆当前所有电子设备的潜质,是“材料的未来和电子行业的救命稻草”。包括三星电子和苹果这样的全球消费电子巨头也开始在石墨烯技术专利中展开角逐。

什么是石墨烯?

报道称,石墨烯是由碳原子以特殊结构排列而成,比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是,它不仅是世界上最硬的材料,而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料”。
石墨烯可以变革电子行业,催生灵活多变的设备、超动力的量子计算机、电子服装及可与身体细胞交流的计算机。

2012年,美国化学学会称石墨烯的强度是钢铁的200倍,它如此轻薄,以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。中国科学家曾合成石墨烯气凝胶,密度只有空气的1/6;一立方英寸(约16.39立方厘米)的石墨烯气凝胶放在一片草叶上,草叶不会变形。

石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料,这三种属性很少能在同一个材料上出现。

石墨烯能做什么?

由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质,这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外,续航时间长的电池也可具备防水性能。

2011年,美国西北大学的研究人员以石墨烯和硅为原料制造电池,该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周,每次充电只需15分钟”。

2012年,美国化学学会表示,石墨烯技术进步将使得“手机薄如纸张,能够折叠装入口袋”。

三星尖端技术研究所的研究人员称,三星已找到在硅片上制造高质量石墨烯的方法。三星在声明中表示,这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。

科技博客Extreme tech撰稿人塞巴斯蒂安•安东尼(sebastian anthony)表示,三星的突破最终将成为“石墨烯商业化的救命稻草”。

三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司,IBM、诺基亚和SanDisk公司的研究人员都在尝试用石墨烯材料创造新型传感器、晶体管和存储器。

石墨烯的未来前景如何?

石墨烯最大的优势是价格便宜。

电子行业的很多产品都能利用石墨烯而变得更好、更小、更便宜。加利福尼亚大学伯克利分校的科学家去年制造了一款石墨烯扬声器,音质等同于甚至好于森海塞尔耳机,体型更小。

石墨烯可浸入液体不被氧化,这一点与其他导电材料完全不同。

石墨烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说,石墨烯产品可以植入你的身体中,读取神经系统信息或同细胞对话。

不过,虽然研究人员相信石墨烯将用于下一代电子产品,但整个行业都在使用传统硅芯片和晶体管制造电子产品,他们接纳石墨烯速度可能很缓慢。

石墨烯到底是什么?让人难以置信的材料

  近段时间石墨烯成为了热门话题,虽然兴起还不算久,但是由于其作为新型材料有着无限的应用前途,不少领域将其视作突破行业技术瓶颈的一大拐点。那么问题来了,关于石墨烯,你究竟了解多少关于它的真实情况呢?

  OFweek可穿戴设备网讯 作为刚刚兴起两三年的新材料,石墨烯目前被炒得沸沸扬扬,你真的了解石墨烯吗?一起来看看以下这些关于石墨烯的知识你是否真的知道吧!

  1.它是世界上最薄的材料

  

  它由单层的碳原子,以六角行模式排列。来自于铅笔和石墨。这的厚度相当于人类头发直径的一百万倍之一。

  2.曼彻斯特的石墨烯研究研究始于1947年

  

  但直到2004年,它才被曼彻斯特大学的诺奖得主安德烈˙海姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫分离出来。自从那一刻,一些人认为,这种材料的商业化可能会导致工业革命。

  3.石墨烯的成功分离要感谢透明胶带

  

  两位教授利用透明胶带反复粘贴从石墨中分离出单层石墨烯。首先,他们得到由多层石墨烯组成的石墨薄片,经过多次重复这一过程,最终得到了单层石墨烯。

  4.石墨烯是世界上最导电的材料

  

  大约百分之一的石墨烯混添加到塑料中就可以将它们变成导体。极轻,同样厚度是钢强度的200倍,可以以100万米/秒的速度传输电子。

  5.它被用来制造避孕套?

  

  是的,这是真的。曼切斯特大学的研究团队拿到了盖茨夫妇基金提供的10万美金的研究资金,对这项技术进行研究开发。这世界上就没有哪种东西会比石墨烯更强韧更薄的,并拥有出色的热传导性——这就是说,欢爱的时候,套套可以完美的完成热量的传导。

  6.安迪˙穆雷御用的石墨烯网球

  

  海德公司拥有以石墨烯命名的系列球拍,公司声称石墨烯球拍更韧,可实现更快的球速。

  7.这是世界上第一个二维材料

  

  数以百万计的石墨烯薄层堆积在一起,形成了铅笔中常见的石墨。

  8.已经有不止一个的“石墨烯灯泡”

  

  和标准的LED灯泡相比,诞生在英国“国家石墨烯研究院”的石墨烯灯泡,使用更少的能量,拥有更长寿命和更低的制造成本。

  

  据曼彻斯特大学的科学介绍,他们利用石墨烯定位和消除癌症干细胞,并不损害其他细胞。这打开了使用无毒材料来预防和治疗不同种类癌症的大门。

  11.石墨烯的未来应用

  防腐——通过在涂料中添加石墨烯,形成一个独特的涂层,防止船只和汽车生锈。

  耐候性和包装——同样的技术也可以应用于防风雨的房子。甚至食品包装中,阻止水和氧气从食物中流失。

  石墨烯天线——用石墨烯油墨制成。灵活,环保,廉价,并可大规模生产,为可穿戴无线设备和传感器铺平了道路。

  饮用水净化——氧化石墨烯膜能够形成一个完美的气液屏障。

  未来飞机——石墨烯复材机翼可以大大减重,减少雷击的损坏,提高燃油效率和飞行距离。

  石墨烯超级电容器——和电池相比更高的循环寿命,可为电力电子设备和电动车提供电力。

  电池——石墨烯可以大大增加传统锂电池的寿命,这意味着电子设备充电更快。

  生物医学应用——靶向药物输送,改善大脑渗透;DIY体检工具和“智能”的植入物。

  农作物保护——石墨烯传感器可以提高关键农作物的监测有效性。

  可穿戴技术——石墨烯可实现柔性智能手机,戴在手腕上,或者是可以像报纸一样可以卷起来的平板电脑。

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