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什么是石墨烯?(What Is Graphene)
- 2020-03-25-

    石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。也是目前科学家发现的zui薄、强度zui大、导电导热性能zui强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”。



 石墨烯可谓是材料领域的超级英雄,现在我们一起去看看它有着怎样的超能力:

1. 高导热性


石墨烯是目前为止导热系数zui高的碳材料,具有非常好的热传导性能,其高导热性的超能力使石墨烯的导热系数达到5300W/m.K。导热系数越大说明导热性能越好,这一数值是铜的13倍,铁的66倍(铜的导热系数为401 W/m.K,铁为80 W/m.K)。


2. 高导电性


中学时就在课本上学到,铜、银的导电性zui佳,那是因为还没发现石墨烯这具有高导电性的超级英雄。在常温下石墨烯的电子迁移率超过15000cm2/V.s,而电阻率只约10-8Ω·m,是现有电阻率zui低的材料。


3. 高透光性


石墨烯虽然含有“石墨“二字,但它长得可一点儿也不黑,看上去几乎是透明的。它的透光超能力使其在光学上的透光性高达97.7%,且没有反射光,而普通玻璃的透光率仅为89%。


4. 高硬度


虽然石墨是矿物质中zui软的材料,但是当石墨被分离为只有一个碳原子厚度时,就变身成为了石墨烯,能力获得了亿万级的提升,性能发生突变。将石墨烯作为切割工具,硬度比它的姐姐——同为碳家族的钻石还要高。


石墨烯的神奇应用(Amazing Applications for Graphene)

1.坚不可摧的智能手机

碎裂的屏幕是否让你感到肝痛,而这即将成为过去式。未来,触屏的玻璃材料将被塑料替代,使其更有效地防裂。石墨烯将彻底改变智能手机行业,使破碎的智能手机屏幕成为历史。

2.可饮用咸水

任何一个曾经在海里泡过水的人都知道,喝一口咸水有多难受。但洛克希德马丁公司找到了解决这个问题的答案:穿孔烯。穿孔烯是一种由石墨烯制成的海水淡化膜,它可以改变那些依赖水生存的人(你和地球上的其他人)的生活方式。穿孔烯脱盐膜将通过过滤咸水使其可饮用。

3.电动汽车革命

使用石墨烯薄膜可以大大提高氢燃料电池的效率,增强电动汽车的续航能力,使其成为更环保的出行工具。现有的质子膜用于燃料电池的主要问题是燃料泄漏量,而石墨烯薄膜可以有效阻止燃料电池泄漏。

4.可穿戴技术

随着新款Apple Watch在世界各地的苹果粉丝和技术人员中掀起热潮,有人会好奇可穿戴技术的下一个前沿是什么。我们只能说,当未来市场上出现不可打碎、能弯曲的石墨烯手表时,体积大且易碎的iWatch将不再是该领域的宠儿,超弯曲石墨烯手表将会成为潮流的顶端。

5.电采暖领域

随着人们对生活水平要求提高,冬季如何环保、舒适、温暖度过已是大多数人关注的热点。市场上也是接连出现好多电采暖设备,但都存在不同程度的使用受限或者产品缺陷。石墨烯科技的诞生改变了生活,石墨烯高科技的产物:石墨烯发热线、石墨烯电热膜可以快速发热,迅速达到室内要求的温度。电采暖将会代替所有取暖方式。

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