石墨烯,材料的未來和電子行業的救命稻草
據《紐約時報》報道,石墨烯是一種神奇的材料,它具備顛覆當前所有電子設備的潛質,是“材料的未來和電子行業的救命稻草”。
什麼是石墨烯?
報道稱,石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊結構排列而成,比其他任何材料都具備更好的導熱、導電特性。更令人稱奇的是,它不僅是世界上最硬的材料,而且柔韌性也最強。
厚度隻有一層碳原子的石墨烯被稱為“奇跡材料”。
石墨烯可以變革電子行業,催生靈活多變的設備、超動力的量子計算機、電子服裝及可與身體細胞交流的計算機。
雖然石墨烯早在10年前就被發現,然而它在2010年nian才cai真zhen正zheng獲huo得de關guan注zhu。兩liang名ming曼man徹che斯si特te大da學xue的de物wu理li學xue家jia因yin石shi墨mo烯xi實shi驗yan而er獲huo得de諾nuo貝bei爾er獎jiang。最zui近jin,研yan究jiu人ren員yuan集ji中zhong精jing力li研yan究jiu如ru何he商shang業ye化hua生sheng產chan石shi墨mo烯xi。
2012年,美國化學學會稱石墨烯的強度是鋼鐵的200倍,它如此輕薄,以至於1盎司的石墨烯可以覆蓋28個足球場。中國科學家曾合成石墨烯氣凝膠,密度隻有空氣的1/6;一立方英寸(約16.39立方厘米)的石墨烯氣凝膠放在一片草葉上,草葉不會變形。
“石墨烯是世界上為數不多同時具備透明、導電和柔性三大屬性的材料。”曼徹斯特大學講師亞拉文博士(Aravind Vijayaraghavan說道,“這三種屬性很少能在同一個材料上出現。”
石墨烯能做什麼?
那na麼me我wo們men可ke以yi用yong石shi墨mo烯xi來lai做zuo什shen麼me?物wu理li學xue家jia和he研yan究jiu人ren員yuan表biao示shi,由you於yu石shi墨mo烯xi可ke以yi讓rang電dian子zi產chan品pin的de屏ping幕mu更geng清qing晰xi且qie具ju備bei柔rou性xing特te質zhi,這zhe些xie產chan品pin將jiang比bi以yi往wang采cai用yong矽gui材cai料liao的de設she備bei更geng薄bo、更快、更便宜。另外,續航時間長的電池也可具備防水性能。
2011年,美國西北大學的研究人員以石墨烯和矽為原料製造電池,該大學表示這種電池可以讓手機“電池用上一周,每次充電隻需15分鍾”。
2012年,美國化學學會表示,石墨烯技術進步將使得“手機薄如紙張,能夠折疊裝入口袋”。
亞拉文博士正基於石墨烯研製一係列傳感器,包括氣體傳感器、生物傳感器和光傳感器,它們的體型比以往更小。
上(shang)周(zhou),與(yu)韓(han)國(guo)成(cheng)均(jun)館(guan)大(da)學(xue)合(he)作(zuo)的(de)三(san)星(xing)尖(jian)端(duan)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)稱(cheng),三(san)星(xing)已(yi)找(zhao)到(dao)在(zai)矽(gui)片(pian)上(shang)製(zhi)造(zao)高(gao)質(zhi)量(liang)石(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)方(fang)法(fa)。三(san)星(xing)在(zai)聲(sheng)明(ming)中(zhong)表(biao)示(shi),這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)公(gong)司(si)可(ke)以(yi)開(kai)始(shi)製(zhi)造(zao)“柔性顯示屏、可穿戴產品和其他下一代電子產品”。
科技博客Extreme tech撰稿人塞巴斯蒂安•安東尼(sebastian anthony)表示,三星的突破最終將成為“石墨烯商業化的救命稻草”。
三星並不是唯一研究石墨烯的科技公司,IBM、諾基亞和SanDisk公司的研究人員都在嚐試用石墨烯材料創造新型傳感器、晶體管和存儲器。
石墨烯的未來
當上述設備真正擺到商店貨架時,它們的外形和體驗可能是我們從未見過的。
哥倫比亞大學機械工程教授詹姆斯•豪恩(Jams Hone)表示,他的實驗室發現石墨烯拉伸20%後仍能保持導電性。他道:“你知道還有什麼可以被拉伸20%嗎?答案是橡膠。相比之下,電子產品普遍采用的矽材料僅能被拉伸1%。”
他繼續說道:“這隻是石墨烯瘋狂的一麵——幾乎沒有其他材料能它這樣。”
你問最大的優勢?石墨烯最大的優勢是價格便宜。
當今電子行業的很多產品都能利用石墨烯而變得更好、更小、更便宜。
加利福尼亞大學伯克利分校的科學家去年製造了一款石墨烯揚聲器,音質等同於甚至好於森海塞爾耳機,體型更小。
石墨烯迷人的地方還在於,它可浸入液體不被氧化,這一點與其他導電材料完全不同。
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倘若真是這樣,石墨烯會優先用於其他行業。去年,比爾及梅琳達-蓋茨基金會拿出10萬美元獎金,獎勵利用石墨烯創造出更薄、更輕和更穩固的安全套科學家。
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如(ru)果(guo)這(zhe)些(xie)還(hai)不(bu)夠(gou),石(shi)墨(mo)烯(xi)或(huo)有(you)助(zhu)量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)製(zhi)造(zao)。麻(ma)省(sheng)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)的(de)國(guo)際(ji)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)正(zheng)在(zai)利(li)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)研(yan)究(jiu)量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji),它(ta)將(jiang)是(shi)未(wei)來(lai)計(ji)算(suan)行(xing)業(ye)的(de)大(da)市(shi)場(chang)。
總之,忘記塑料吧,石墨烯才是我們的未來。





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