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石墨烯是一種由碳原子以SP²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。

石墨烯是什么東西

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

石墨烯常見(jiàn)的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SIC外延生長(zhǎng)法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法(CVD)。

石墨烯是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，可以彎曲。石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPA，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPA。

石墨烯的作用和功效

1、石墨烯集成電路

由于石墨烯的超強(qiáng)傳輸性能和非常好的導(dǎo)熱性，石墨烯也被認(rèn)為是取代硅原料的材料，石墨烯不出意外應(yīng)該能成為下一代的電路板材料。

早2011年，國(guó)外的一個(gè)團(tuán)隊(duì)他們研究出了一個(gè)最先進(jìn)的“石墨烯晶體管”還把這個(gè)新研究的晶體管集成到了新的電子電路中實(shí)驗(yàn)，又過(guò)了幾年，也就是2016年，我國(guó)的一些科學(xué)團(tuán)隊(duì)他們開(kāi)發(fā)出了世界上第一款“低噪聲放大器單片集成電路”填補(bǔ)了空白。

2、石墨烯電池

在生產(chǎn)電池的時(shí)候，可以用作正負(fù)極的高端材料非石墨烯莫屬，石墨烯也可以用作導(dǎo)電的“添加劑”增加在正負(fù)極中以提高電池的效率，增加了石墨烯的電池一般情況下可以提高電池的整體效率。

傳統(tǒng)電池的充電時(shí)間以及充電效率一直都無(wú)法有效解決，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的鉛酸電池和一般傳統(tǒng)鋰電它們的發(fā)展遇到了“問(wèn)題”，新型石墨烯電池就可以突破這種限制。

在車展上，一些汽車公司推出了石墨烯鈦酸鋰電池，可在15~20分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速閃充，石墨烯的電池也可以連續(xù)充電放電50000多次，采用石墨烯電池的油電混合動(dòng)力汽車，一般的續(xù)航里程都在900公里左右!

3、石墨烯觸摸屏

智能手機(jī)的關(guān)鍵部件是一個(gè)導(dǎo)電且非常透明的觸摸屏。由于石墨烯這種材料極其良好的柔韌度還有優(yōu)良的導(dǎo)電性，而且還有非常突出的光學(xué)透性，石墨烯完全可以用于手機(jī)屏幕的制作，石墨烯也比現(xiàn)在的材料氧化銦錫更為優(yōu)秀。

國(guó)外研究團(tuán)隊(duì)研制出了一種用許多層石墨烯和聚酯材料而組成的柔性屏幕。利用這種技術(shù)，也可以制成石墨烯電池，觸摸傳感器之類的控制器，還有平板，以及先進(jìn)的發(fā)光二極管等材料。

4、石墨烯超級(jí)材料

美國(guó)研究人員把軟石墨變成了一根強(qiáng)力的“鋼筋”。該工藝是將石墨烯轉(zhuǎn)化為具有三維結(jié)構(gòu)的石墨烯泡沫材料，然后對(duì)具有強(qiáng)機(jī)械性能和高導(dǎo)電性的碳納米管材料進(jìn)行強(qiáng)化，從而制成“增強(qiáng)石墨烯”。

中國(guó)的研究人員使用微小的管狀石墨烯形成蜂窩結(jié)構(gòu)泡沫材料。它像氣球一樣輕，但像金屬一樣結(jié)實(shí)。將來(lái)，它可以用來(lái)制作防彈背心、坦克裝甲等。

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