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石墨烯将替代石油,替代硅,替代一切?

石墨烯从首次成功分离,到被业界疯狂追捧,只有短短十几年的时间。石墨烯的种种特质使它成为制造超级芯片、太阳能电池板、移动设备、航空航天设备、汽车蓄电池的原材料,并大大提高其性能。因此有人预言,石墨烯将替代石油,替代硅,以及目前普遍应用的很多材料。

石墨烯是怎么被发现的?

2004年,英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Kostya Novoselov)成功地从石墨中分离出石墨烯。2010年,两人借着在石墨烯方面的创新研究而获得了诺贝尔物理学奖。之后,世界范围内对石墨烯的研究、应用和投资快速升温。

石墨烯将替代石油,替代硅,替代一切?

石墨烯真的很强大吗?

石墨烯又叫二维碳材料,是一种纳米材料。它虽然仅仅只有一个原子的厚度,但却比钢铁强韧200倍,又有很好的弹性和导电性。它既是最薄也是最强韧的材料,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%,能够广泛应用在航空航天、能源、汽车、计算机等人类生产生活的各个领域,被誉为“改变21世纪的神奇材料”、新材料之王。

特斯拉创始人马斯克预测,用石墨烯制作的电池,将使电动汽车续航里程达到800到1000公里,完全可以替代传统汽车。更有人预言未来,用石墨烯做的手机,五秒钟就可以充满电,并可以连续使用半个月,这些疯狂的预言和畅想也让人们对于石墨烯充满了无尽期待。

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石墨烯结构图

石墨烯和未来产业关联度有多高?

石墨烯的导热性特别好。金刚石的导热性以前是最好的,其导热率不到2000,石墨的导热率是1000多一点,而单层石墨烯的热导率是5300。石墨烯做发热材料、散热材料,如散热片、散热薄膜会有很好的用途。此外,石墨烯轻质高强,强度特别高,可以用做防弹材料、警用产品。关键在于能否将价格降下来。

石墨烯将替代石油,替代硅,替代一切?

石墨烯的导电性受环境影响较大,适宜做传感材料。一般的传感器利用导电原理,迅速反映电流、信号的变化。石墨烯做传感材料,能够反映石墨烯各方面的特性,导热性、导电性、表面积、力学、机械强度等等,相当不错。

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