《中國科學(xué)報》近日報道:全球規(guī)模最大、年產(chǎn)300噸的我國石墨烯生產(chǎn)線投產(chǎn)半年后舉行首次新品發(fā)布會。這家在浙江寧波的“墨西科技公司”以生產(chǎn)石墨烯而聞名遐邇,可是很多人還不很明白,“石墨烯”究意是什么東西?
“石墨烯”來自石墨。2010年諾貝爾物理學(xué)獎就授予“成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯”的兩位英國物理學(xué)家。他們從石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,于是薄片越來越薄,最后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯。
石墨烯是世界上已知的最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高達5300 W/m·K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6 Ω·cm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低,電子遷移的速度極快,因此被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體,也適合用來制造透明觸控屏幕、光板,甚至是太陽能電池。
這下大家知道了,石墨烯就是納米級的 “石墨薄片”,原來用作鉛筆芯和潤滑劑的石墨,成為“納米薄片”后性能優(yōu)異,其強度比合金鋼強百倍,甚至比鉆石還堅硬。據(jù)測算,用石墨烯制成普通塑料食品袋厚度的“包裝袋”,承重可達2噸!
石墨烯還可以應(yīng)用于晶體管、觸摸屏、基因測序等領(lǐng)域,同時有望幫助物理學(xué)家在量子物理學(xué)研究領(lǐng)域取得新突破。
我國科研人員發(fā)現(xiàn),細菌細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損。利用這一點石墨烯可以用來做繃帶、食品包裝甚至抗菌T恤、服裝;用石墨烯做的光電化學(xué)電池可以取代基于金屬的有機發(fā)光二極管,因為石墨烯還可以取代燈具的傳統(tǒng)金屬石墨電極,使之更易于回收。
這種“納米薄片”物質(zhì)不僅可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機材料,制造出超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學(xué)家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯“科學(xué)幻想”成為現(xiàn)實。
通過“石墨烯”,我們領(lǐng)略了納米材料的“神奇風(fēng)采”,進一步加深了對“納米材料”的認識
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