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石墨烯,真神奇!

文章来源:www.shhjcarbon.com 上传时间:2018-03-26浏览次数:
文章摘要:最近,科技界又出大新闻:3月5日,《Nature》杂志报道了来自22岁中国科学家曹原的重要研究,只要将两层石墨烯旋转到特定角度叠加,它们就可以在零阻力的情况下传导电子。石墨烯是当前相当薄、相当坚硬的纳米材料,简单来说,它是从石墨中

最近,科技界又出大新闻:3月5日,《Nature》杂志报道了来自22岁中国科学家曹原的重要研究,只要将两层石墨烯旋转到特定角度叠加,它们就可以在零阻力的情况下传导电子。

石墨烯是当前相当薄、相当坚硬的纳米材料,简单来说,它是从石墨中剥离出来的由一层碳原子构成的二维晶体,被公认为21世纪的“革命性材料”。

石墨烯的神奇,让你难以想象。咱们先说说导电性。

石墨烯只有一层碳原子,所以不仅结构非常稳定,而且导电性能更强大。石墨烯的电子运行速度能够达到1000千米/秒,远远超过电子在一般导体中的运动速度。因此,科学家有望利用石墨烯制造下一代超高频电子器件,未来计算机处理器的运行速度可以比现在高十倍,甚至上百倍。

以前我们知道银是导热材料,现在研究发现,石墨烯才是导热界的“扛把子”。它的导热效能是银的10倍。优异的导热性可以满足LED照明、计算机、卫星电路、手持终端等大功率高集成系统的散热需求。

还记得上学时,老师总说,金刚石是自然界中相当为坚硬的物质。而如今,石墨烯轻松把金刚石挤下“自然界相当坚硬物质”的宝座。它到底有多硬?这么说吧,它的断裂强度比钢材还要高200倍。假如我们日常使用的塑料袋是石墨烯材质,那么它就能承受大约两吨重的物品。

这么坚硬的物质,却是超薄超轻、近乎透明的。它的透光率高达97.7%。厚度只有大约0.3纳米,相当于一张A4纸厚度的十万分之一。一块厚1毫米的石墨,就能包含大约300万层石墨烯。如果你用铅笔在纸上轻轻划一下,在纸上留下的痕迹就包含了许多层石墨烯。

而且,这么薄的材料,致密性却很高,相当小的气体原子(氦原子)也无法穿透。

当前已经有把石墨烯用到了军用武器装备上。它可以提高装备的防护和隐身性能,2013年就有制备石墨烯基红外隐身涂层。

在提高传感器的灵敏度和促进微型化方面,石墨烯也有神奇功效。2014年有研究者将石墨烯夹入镜片之间,构建能捕捉可见光和红外线的传感器,镜片可做成比手指甲更小,再与隐形眼镜结合,微型红外夜视镜、超灵敏探测器和超薄可折叠显示屏成为可能。用石墨烯器件制成的计算机,其存储和运算能力得到极大提高,在装备设计制造模拟、战场模拟及情报分析等方面有着重要意义。

以前常说“没有金刚钻,就别揽瓷器活”,以后会不会变成“没有石墨烯,就别揽瓷器活”呢?石墨烯的神奇特性赋予人们太多的想象空间……相信在2018年,我们能够见证石墨烯在其他行业中的用途越来越广!