石墨

世界上首款商业化的二维材料石墨烯,中国早

发布时间:2023/5/3 21:36:09   

解放思想,拿诺贝尔奖

石墨烯是世界上发现的第一款二维材料。根据以前的理论和经验,认为二维材料是不会存在的,因为二维材料太不稳定了。绝大部分人都相信了,石墨烯无法单独稳定存在,但是英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,他们不相信传统理论,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在!两人从年发现石墨烯,在年就以“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得诺贝尔物理学奖!

单层石墨烯的结构

石墨烯由于其sp2杂化形成的电子云,它的电子传输通道非常顺畅导电性能很好,也因为石墨烯的结构非常规整其热传导性能非常好。同时,石墨烯的强度能够达到钢的倍!同时,石墨烯由于是二维材料,所以它非常薄,薄到其吸光率只有2.3%,几乎完全透明。石墨烯由于其太多优异的性能,在战略性的半导体产业、消费电子产业、新能源电池产业等多个产业有应用!

石墨烯以后无处不在?

石墨烯的应用领域

石墨烯由于其性能太优异,在许多领域有应用。当然石墨烯优异的电学性能可以用于制作半导体芯片、也可以提高电池充电效率、还可以利用其易加工性制成无静电的衣服;利用其强度可以做更强大的防弹衣、防切割手套、防护板等;通过其目前世界上最高的导热率,可以用来散热、用于传热,未来也许我们室内也可以用石墨烯来进行加热;通过石墨烯几乎完全透明的光学性能可以成为新一代的显示材料、未来的手机、电视等屏幕可能就可以实现弯曲、折叠,并且由于其强度是钢的两百倍,也许你再也不会担心屏幕会被摔坏。石墨烯与我们以前发现的材料不一样,它几乎是万金油一样的材料。未来很可能会成为金属、陶瓷、塑料一样的无处不在的一种材料。

石墨烯的战略新兴产业

这些都不能算得上是颠覆,也不能算是技术革命。技术革命一定是会改变人类生活方式、生活习惯的。石墨烯在我国是新兴战略材料。那么它的“战略”体现在哪里呢?首先需要了解到我国石墨矿储量为20亿吨,占世界总储量的75%,生产量占世界总产量的72%。这意味着,我国制备石墨烯的原材料是全球最多的,这就具有重大的战略意义。因此中国从石墨烯发现不久后就开始早早布局,目前中国在石墨烯的产品应用领域上已经多点开花。并且还在不断地进行深入研究!而且新成果不断涌现

任正非曾经说过:“石墨烯时代将颠覆硅时代!”。芯片领域的摩尔定律越来越接近极限,硅材料是芯片的原材料。而在硅材料接近极限的同时,各国都在寻找下一代材料。而石墨烯就是一个选择!当然石墨烯如果只是替代硅材料可能还是不够“颠覆”两个字。就像硅材料做出的集成电路芯片不仅仅是替代了以前的电子电路,而是颠覆了曾经的行业,并且衍生出了许多许多新的产品——电脑、手机、电视等等改变人类生活方式和生活习惯的产品。

想象力就是生产力

前面石墨烯由于其优异性能,它能在许多行业有应用,产品也非常丰富。但是缺乏对石墨烯特性的挖掘和想象。科学家们不断地探索石墨烯的应用,举个例子,你能想象石墨烯拿来做织物吗?在浙江大学高超教授带领的团队,做出来了织物。这种技术成本低,易于产业化。石墨烯纤维无纺布可被用作能源领域的电极材料、快速高效的电热织物以及吸附有机物的吸油纸。高超教授不但研究出了石墨烯无纺布,还制成了石墨烯气凝胶!

石墨烯无纺布石墨烯气凝胶

石墨烯时代颠覆硅时代,将会产生什么样改变人类生活方式的产品?这个不仅仅是一个科学问题,还是一个想象力的问题。面对这样一种性能格外优异的材料,我们以往的经验在它面前显得太苍白。对于石墨烯材料,想象力就是生产力!

各位朋友你对石墨烯的未来想象是什么呢?喜欢就

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