它只有一個(gè)原子那么厚,所以被稱為“神奇材料”。
通過(guò)運(yùn)用在柔性設(shè)備,、增壓量子計(jì)算機(jī)、電子服裝以及與身體細(xì)胞互動(dòng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備之上,,石墨烯極有可能徹底顛覆電子行業(yè),。
什么是石墨烯?
該材料于10年前被發(fā)現(xiàn),2010年開(kāi)始獲得關(guān)注,。當(dāng)時(shí),,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩名學(xué)者因“在二維石墨烯材料的開(kāi)創(chuàng)性新實(shí)驗(yàn)”而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。最近,,研究人員把注意力集中在石墨烯的商業(yè)化上,。
美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)曾在2012年表示,石墨烯比鋼鐵硬200倍,,纖薄程度令人咂舌,,把一盎司(約28.35克)的石墨烯鋪開(kāi)能覆蓋28個(gè)足球場(chǎng)!中國(guó)科學(xué)家還制造出石墨烯氣凝膠,它是一種超輕物質(zhì),,取名碳海綿,,重量只有空氣的七分之一。一立方英寸(約16.39立方厘米)的碳海綿放在一片草葉上,,草葉不會(huì)變形,。
“石墨烯是世界上為數(shù)不多同時(shí)具備透明、導(dǎo)電和柔性三大屬性的材料,�,!甭鼜厮固卮髮W(xué)講師亞拉文博士(aravindvijayaraghavan如是說(shuō)道,“這三種屬性很少能在同一個(gè)材料上出現(xiàn),�,!�
石墨烯的用途
那么我們可以用石墨烯來(lái)做什么?物理學(xué)家和研究人員表示,由于石墨烯可以讓電子產(chǎn)品的屏幕更清晰且具備柔性特質(zhì),,這些產(chǎn)品將比以往采用硅材料的設(shè)備更薄,、更快、更便宜,。
2011年,,美國(guó)西北大學(xué)的研究人員制造了一種融合石墨烯和硅的電池,該大學(xué)表示這種電池可以讓手機(jī)“電池帶電超過(guò)一周,,每次充電只需15分鐘”,。
2012年,美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)表示,,石墨烯技術(shù)進(jìn)步正讓觸摸屏電子行業(yè)煥然一新,,“手機(jī)將薄如紙張,,能夠多次折疊裝入口袋”。
亞拉文博士正基于石墨烯構(gòu)建一批傳感器,,包括氣體傳感器,、生物傳感器和光傳感器,它們的體型比以往更加小巧,。
上周,,與韓國(guó)成均館大學(xué)合作的三星尖端技術(shù)研究所的研究人員表示,對(duì)于如何在硅片上創(chuàng)造高質(zhì)量石墨烯,,三星取得重大技術(shù)突破,,該技術(shù)將用于石墨烯晶體管的生產(chǎn)。
三星在一份聲明中表示,,這些進(jìn)步意味著公司可以開(kāi)始生產(chǎn)“柔性顯示屏,、可穿戴產(chǎn)品和其他下一代電子產(chǎn)品”。
上周,,科技博客extremetech撰稿人塞巴斯蒂安˙安東尼(sebastiananthony)表示,三星的突破將成為“石墨烯商業(yè)化的救命稻草”,。
三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司,,ibm、諾基亞和閃迪公司的研究人員都在試驗(yàn)石墨烯材料,,以創(chuàng)造新型傳感器,、晶體管和存儲(chǔ)器。
前途無(wú)量
哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程教授詹姆斯˙豪恩(jamshone)表示,,他的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)石墨烯拉伸彈性高達(dá)20%,,同時(shí)仍能保持導(dǎo)電性。他說(shuō)道:“你知道還有什么可以被拉伸20%嗎?答案是橡膠,。相比之下,,電子產(chǎn)品中普遍存在的硅最大僅能被拉伸1%�,!�
他繼續(xù)說(shuō)道:“這只是石墨烯瘋狂的一面——幾乎沒(méi)有其他材料能像它這樣,。”
值得一提的是,,石墨烯最大的優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格便宜,。
在今天的電子行業(yè)中,我們能想象得到的很多產(chǎn)品都能利用石墨烯,,從而變得更好,、更小、更便宜,。
加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家去年制造了一款石墨烯材質(zhì)的耳機(jī),,它的音質(zhì)等同于甚至好于森海塞爾耳機(jī),,并且體型更加小巧。
石墨烯吸引人的地方還在于它可以沉浸在液體中而不被氧化,,這一點(diǎn)與其他導(dǎo)電材料完全不同,。
亞拉文博士說(shuō)道,石墨烯研究正在向讓電子產(chǎn)品和生物系統(tǒng)整合的方向進(jìn)行,。換句話來(lái)說(shuō),,石墨烯產(chǎn)品可以植入你的身體中,讀取神經(jīng)系統(tǒng)或者同你的細(xì)胞對(duì)話,。
不過(guò),,雖然研究人員相信石墨烯將用于下一代電子產(chǎn)品,但整個(gè)行業(yè)都在使用傳統(tǒng)硅芯片和晶體管構(gòu)建電子產(chǎn)品,,他們采用石墨烯的進(jìn)程可能會(huì)很緩慢,。
如果真是這樣的話,在石墨烯成為電子產(chǎn)品材料之前,,會(huì)用于其他行業(yè),。去年,比爾及梅琳達(dá)-蓋茨基金會(huì)設(shè)立了10萬(wàn)美元獎(jiǎng)金,,以獎(jiǎng)勵(lì)利用石墨烯創(chuàng)造出更薄,、更輕和更牢固的安全套科學(xué)家。
汽車制造商正在探索構(gòu)建機(jī)身采用石墨烯的電動(dòng)汽車,,石墨烯不僅對(duì)機(jī)身起到保護(hù)作用,,還將作為太陽(yáng)能面板為汽車供電。飛機(jī)制造商也希望利用石墨烯制造飛機(jī),。
另外,,石墨烯或?qū)⒅α孔佑?jì)算機(jī)制造。麻省理工學(xué)院的國(guó)際研究人員團(tuán)隊(duì)正在利用石墨烯研究建立量子計(jì)算機(jī),,它將是未來(lái)計(jì)算機(jī)行業(yè)的大市場(chǎng),。
總之,忘記塑料吧,,石墨烯才是我們的未來(lái),。