当前位置:首页 > 科学探索 > 石墨烯在很多领域发挥作用 生活中很常见

网站广告

石墨烯在很多领域发挥作用 生活中很常见

 人参与  2021-01-28 11:07:33   分类 : 科学探索  发布:admin

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法。

 

石墨烯在很多领域发挥作用 生活中很常见

 

石墨烯有什么用

石墨烯能够在非常非常多的领域发挥作用,这些领域小到衣服领域中人穿着的石墨烯内裤,大到生物医学中用来拯救生命。

石墨烯通电后有效电热能总转换率达99%以上,再加上特殊的超导性,能够保证发热性能的稳定,所以非常适合应用与新型采暖行业。

石墨烯还有可能成为硅的替代品,制造超微型的晶体管,用来生产制造下一代的超级计算机,其稳定的碳元素以及更高的电子迁移率能够使未来的计算机获得更高的速度。

此外在生物医学方面,细菌的细胞没有办法在石墨烯上生长,但是人类细胞却不会受损,所以利用石墨烯的这一个特性可以用来制作绷带、食品包装等,还可以生产抗菌的医护服装、床上用品等等。

石墨烯优势倍显

石墨烯被称为“黑金”,是世界上最薄、最坚硬的材料,也被誉为材料之王。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,可承受一只猫的重量,而其本身重量不足1毫克,只相当于猫的一根胡须。

任天令课题组成员、清华大学微纳电子系乔彦聪博士对《中国科学报》介绍说,石墨烯单层厚度仅为0.34纳米,大约为头发丝厚度的20万分之一,这也决定了它天然具有很好的柔韧性。

乔彦聪表示,石墨烯具有优异的导电性能,能够作为生理电极监测心电图、脑电图等信号;通过结构设计还可以将石墨烯制备成多孔结构,将微弱的机械振动转化为其电阻的变化,从而用于监测脉搏、呼吸、关节运动等力学信号;

不仅如此,石墨烯还拥有很高的热导率,目前已经应用于华为MATE手机散热之中。同时,它还能够高效的将电信号转化为热信号,不仅能应用于柔性热源,还可通过热信号转化为空气振动从而作为柔性声源。

“这些性能都决定了石墨烯可以作为多功能电子皮肤的材料。”乔彦聪表示,由于石墨烯为单原子层,其两侧都为表层原子,因此具有极大的比表面积,可以通过在其表面修饰抗体等测量血液汗液中的一些成分。

任天令课题组就将激光直写石墨烯与超薄柔性衬底相结合,实现了类纹身石墨烯电子皮肤,整个器件像纹身一样与皮肤形成紧密贴合,贴敷于皮肤上不影响正常生活,佩戴舒适。

任天令表示,由于在实际应用中,电子皮肤需要在大形变条件下工作,单层或少层石墨烯需要封装、结构设计等方法才能稳定工作,所以在使用方面存在局限性。基于激光直写方法制备多层石墨烯则可克服上述局限,不仅适用于大形变条件,还能根据个人喜好自行设计图案,同时具有制备效率高、成本低等优势。

目前,激光直写石墨烯已经形成了一个完整的系统,可以高效率大面积制备多层多孔石墨烯,为电子皮肤器件的研发提供了材料基础。

免责声明:本文是网友投稿,与本网无关。本网所转载的内容,其版权均由原作者和资料提供方所拥有!如因作品版权问题需要处理,请发送邮件到1040529086@qq.com,与我们联络。

本文标签:石墨烯

<< 上一篇 下一篇 >>

相关文章

精彩推荐

标签列表

最近发表

    热门文章 | 最新文章 | 随机文章

网站地图 新鲜事 无厘头 无聊图 没品笑话集 妹子图片 好文分享 科学探索

Powered 狐视天下 www.hushiwin.com 版权所有 广告和友链联系QQ:1040529086

蒙ICP备13000975号-1 | 蒙公网安备 15010202150630号