新材料家族里的“高帅富”石墨烯,有什么独特之处?

发布时间:2018-7-4

 出门前用5秒钟给手机充满电,一次充电就可以用半个月,这听起来是不是很炫很酷?超薄超轻型飞机、超薄可折叠手机、超级锂电池、太空电梯等,是不是更让你惊掉下巴?

 

其实,这并非科幻小说中的场景,而是可以实现的, “幕后功臣”就是现在声名煊赫的石墨烯,它被誉为 “21世纪的神奇材料” 。那么,石墨烯究竟是什么?有什么独特之处?

 

 

石墨烯为“何方神圣”

石墨烯结构一直被认为是理论模型,难以单独稳定存在,直到2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过简单的“机械剥离法”,利用“胶带”从石墨表面“撕”出了单层的碳材料——石墨烯,证实了它可以单独存在。这两位科学家也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,摘得了2010年诺贝尔物理学奖的桂冠。

 

石墨烯是单原子层的二维晶体材料,是人们发现的第一种由单层原子构成的材料,也是结构最为简单的碳材料。铅笔里用的石墨可以看作由石墨烯层层堆叠而成,因此,石墨烯也被视作“单层石墨”。

 

石墨烯的特点和应用

石墨烯是目前已知的世界上最薄、 最强、 导热性最好且拥有强大柔韧性的纳米材料:它可以薄到只有一个碳原子的厚度,1毫米厚的石墨薄片能剥离出300万片石墨烯;它的强度比钢还要高100倍;它也有优异的导电性;还具有在可见光下透明但不透气等特殊的性质。

 

由于身怀诸多“绝技”,“出世”仅10多年的石墨烯已引无数科学家竞折腰,不愧为新材料家族的“高帅富”。

 

 

它可用来制造透明触摸屏、超灵敏的传感器、电池、发光二极管(LED)等;还可用来制造防弹衣、航空航天材料;并有可能成为硅的替代品,在半导体领域“大显身手”。

 

21世纪的神奇材料 “石墨烯”,承载了人们对未来生活的诸多美好想象。未来10年这些想象可能就会变成现实,让我们拭目以待吧!



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