石墨烯给世界带来哪些变化?

  石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,强度高、重量轻、导电导热性强、抗腐蚀,在资料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的使用前景,被认为是一种未来革命性的资料。

  石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米资料。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。

  石墨烯将以飞快的速度,给以下行业带来意想不到的剧变。

  01防锈

  石墨烯不溶于水,能够与聚合物混合作为防锈涂层。石墨烯不溶于水并且具有高导电性,与钢组合能够防止触摸水并减缓氧化铁的电化学反应。这种涂料能够用在轮船、轿车中。

  02海水过滤

  石墨烯特别的层状和孔状结构,使其吸附能力是活性炭的成百上千倍。在此基础上,科学家经过微观调控、润饰与改性,制造出了许多种不同的具有超高效吸附特性的石墨烯基吸附资料,它们不仅能吸附超越本身质量数百倍的污染物,还能够循环运用,大大降低运用本钱。能够说,石墨烯在污水处理和海水淡化方面提供了令人惊喜的全新解决方案。


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  03人工肌肉

  一层固定在聚合物上的石墨烯在有电流经过时会产生褶皱和扩展。石墨烯能够像纸张一样褶皱,但很难被抚平。杜克大学的科学家不久前将石墨烯固定在一个预拉伸的橡胶薄片上,当拉力吊销薄片松弛时,石墨烯仍然贴合在橡胶薄片上,呈褶皱状。这个实验结果使得科学家们想到把石墨烯贴在聚合物上,当聚合物通入电流时,会发生弹性现象,而这正是构成人造肌肉的关键部件。

  04食物

  石墨烯的性质之一就是极高的导电能力,因此在食物表面形成的石墨烯图画是具有导电性的。与传统的食物级印刷墨水和导电墨水不同的是,石墨烯兼具以上两者的性质,既能够食用又具备导电能力,运用激光诱导石墨烯,能够在食物表面制作类似于二维码或者射频天线一样的内嵌式结构,以实现信息传感器和光电传感器的功能。

  这一工序不会引进额外的资料,仅仅是将食物原本具有的含碳化合物转变为石墨烯。将来,我们能够经过这些石墨烯传感器来把握与食物相关的各种信息。

  05护肤

  石墨烯面膜具有丰厚的多孔结构,有较强吸附力,可吸附因暴露在恶劣空气中而沾上脸的PM2.5颗粒、重金属粒子,还能够吸附肌肤中的污垢与彩妆残留。这顺应了商场在功能性面膜上的需求趋势,得到了众多与会人士的高度认可。

  06超级电容

  配备石墨烯超级电容的电脑芯片有望筛选电池。石墨烯能够经过激光蚀刻发明更大的表面积,使电容能够储存更多的能量,并支撑更多的充放电次数。将来,石墨烯超级电容能够为电子产品甚至电动轿车提供电力。

  07电热

  石墨烯的导电导热特性,使用于电热范畴,能够大幅度提高电热产品的功能,使电热产品的电热转化率更高,高效制热,节能环保,一起,石墨烯资料可开释被称为“生命之光”的远红外线,既有远红外温度对人体的保健功效,也有负氧离子开释呵护健康效果,石墨烯电采暖、电热服等,能够改进人体微循环,具有公认的保健功能和理疗效果。

  除此之外,石墨烯在柔性电路、可折叠显示屏、探测爆炸物、DNA测序、防弹背心、夜视等范畴,也有着关键性的使用,信任在未来,石墨烯将会为我们发明更多的奇迹。