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简析“新材料之王”石墨烯:何时与现实“接轨”?

时间:2022-07-31 00:49 点击次数:
  本文摘要:去年,华为掌门人任正非曾回应,未来10~20年,将步入石墨烯政治宣传硅的时代。随后,有西方媒体报道,西班牙研发出有石墨烯电池,电池8分钟可续航1000公里。 近年来,石墨烯或许已沦为无所不能的新材料之王。 中国科学院长春应用化学研究所(以下全称长春应化所)研究员牛利等人近日在石墨烯材料的制取及应用于研究方面获得最重要进展,该成果取得2015年吉林省自然科学奖一等奖。

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去年,华为掌门人任正非曾回应,未来10~20年,将步入石墨烯政治宣传硅的时代。随后,有西方媒体报道,西班牙研发出有石墨烯电池,电池8分钟可续航1000公里。

近年来,石墨烯或许已沦为无所不能的新材料之王。  中国科学院长春应用化学研究所(以下全称长春应化所)研究员牛利等人近日在石墨烯材料的制取及应用于研究方面获得最重要进展,该成果取得2015年吉林省自然科学奖一等奖。  牛利在拒绝接受记者专访时回应:虽然石墨烯材料具备非常类似的物理及化学属性,但距离确实的实际应用于还有很长的路要回头。

  超级材料  石墨烯不存在于自然界,只是无法挤压出有单层结构,薄1毫米的石墨约包括300万层石墨烯。  2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫从低定向浸渍石墨中挤压出有石墨片,然后将薄片的两面硬在一种类似的胶带上,撕破胶带,就能把石墨片一分为二。

  他们大大地这样操作者,于是薄片更加厚,最后,他们获得了仅有由一层碳原子包含的薄片,这就是石墨烯。两人也因此取得2010年度诺贝尔物理学奖。

  据牛利讲解,石墨烯是碳原子密切堆积成单层二维蜂窝状结构的一种碳质新材料,具备极佳的电学、力学、热学以及光学性能。  常温下,石墨烯电阻率比铜或银更加较低,是世界上电阻率大于的材料。石墨烯因电阻率较低、电子迁入的速度快,未来将会用来发展更加厚、导电速度更慢的新一代电子元件或晶体管。  石墨烯既是最厚的材料,也是最韧的材料。

曾有实验证实,如果用一块面积1平方米的石墨烯制成吊床,本身重量严重不足1毫克,却可以忍受一只一千克的猫。  另外,石墨烯完全是几乎半透明的,只吸取2.3%的光,即使是大于的气体原子(氦原子)也无法击穿。这些特征使得它非常适合作为半透明电子产品的原料,如半透明的触碰显示屏、闪烁板和太阳能电池板。

  石墨烯的类似性能使其很快沦为国际先进设备材料研发的新热点,引起了国内外科研人员的追踪研究,牛利团队就是其中之一。


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