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石墨烯,下一场科技领域革命的主角就是它!

更新时间:2020-05-30 点击数:96

尽管石墨烯受到全球关注,石墨烯产业看似兴旺,但石墨烯的产业化进程并不尽如人意。目前,石墨烯产业总体上处于概念引入阶段和产业化突破的早期阶段,正从实验室的禁锢中走向产业化。随着技术的日益成熟,资本市场和政府政策的大力推动,石墨烯可能很快就会引领下一场电子技术革命。因石墨烯材料坚硬,透光率高,能量损耗低,今后在半导体、传感器、柔性触摸屏、可穿戴设备、环境治理等高端领域得到广泛应用。


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    第一、材质坚硬,石墨烯的厚度为0.34纳米,比表面积约为2630平方米/克,是迄今为止发现的最薄的材料,但其强度为180千兆帕(约为普钢的100倍),使其成为人类已知的最强材料。哥伦比亚大学(Columbia University)的物理学家使用钻石制成的探针来测试石墨烯的耐久度。在样品中的粒子开始碎裂之前,石墨烯可以承受每100纳米约2.9纳米的最大压力。这意味着如果你用石墨烯做一个袋子,它可以容纳大约两吨的东西。石墨烯结合了轻质和硬质材料的特性,为生产轻型运输设备和军队防御武器的潜在材料。

    第二、高透光率。石墨烯吸收约2.3%的光,其透光率超过97%,几乎完全透明,且具有良好的柔韧性。可以想象,如果手机和平板电脑上的其他部 件和材料可以用石墨烯改性,那么未来电子产品的显示屏就有可能真正实现可折叠。这种技术将使未来军事装备的设计更加锦上添花。美国法瑞尔科技公司研发制造大面积柔性触摸屏,率先进入大面积石墨烯柔性触摸屏市场,科技行业专业投资基金IDG capital成为其股东之一。可见,石墨烯不仅在国防科技领域具有重要的发展前景,其广泛的应用范围也引起了民营企业的密切关注。除了三星,韩国的三星去年宣布,它已经成功地将石墨烯用于触屏显示器,并利用多层石墨烯等可用于移动设备的材料制造出透明、灵活的显示器。

    第三、低能量损失。科研人员通过机械剥离制备石墨烯的研究发现,石墨烯的导带和价带之间的重叠,和电子和空穴都在非常高的流动性和电子转移率是只有三百分之一的光速,远高于其在硅、铜率等传统的半导体和导体。一方面,由于石墨烯的电阻率极低,如此高的电子迁移率使得石墨烯的能量损耗极低。“石墨烯中的电子似乎没有质量,”中国科技大学教授曾教授说。



    此外,石墨烯对气体、液体等的渗透性几乎为“零”。由此可见,如果你给一艘船涂上石墨烯,就像给它穿上了一层不透水的盔甲。这些惊人的性能使石墨烯在短短几十年内成为当之无愧的新材料之王。





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