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科学家意外发现石墨烯制造方法,有望量产

科学家意外发现石墨烯制造方法,有望量产

「未来的物料」石墨烯

堪萨斯州立大学(Kansas State University )的物理学家最近发现一个生产石墨烯(graphene ) 的新方法,只用到三种简单的材料,经过短短三步,就能获得石墨烯。这种新的制造方法简便易行,有望能为石墨烯工业量产铺路。

「未来的物料」石墨烯

石墨烯是一种由碳原子组成的物料,厚度仅有一个碳原子之厚,原子按照平面苯环的形式紧密排列,赋予石墨烯诸多独特的性质,石墨烯亦因此被誉为「未来的物料」 。但是,由于生产成本高昂,难以量产,石墨烯的大规模使用因此受到限制。

制备石墨烯的新方法

但最近,科学家成功利用受控爆炸(contained detonation)技术,从含碳材料中获取石墨烯。首先,科学家将氧气与乙炔(或乙烯)在容器内混合,然后利用火星塞点燃,然后便获得石墨烯。

这种方法由Chris Sorensen 发现,目前已经申请专利。当时,他们正在研究碳烟灰气溶胶,偶然发现副产物中竟然带有石墨烯。

Sorensen 声称,这种方法拥有诸多优点,如成本低廉、易于量产、并无有害副产物,而耗能更非常之低——只需要引发一个火花即可。

此外,相比于过往以毫克计算的产量,新方法的石墨烯产量高出1000 倍,产能提升非常可观。

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科学家意外发现石墨烯制造方法,有望量产

石墨烯的广泛用途

如前所述,石墨烯性能优良,同时具备出色的柔软性和高于钻石的硬度。作为超导体,电流在石墨烯中的传播速度高于任何已知物质。它的导热性能更比铜高出10 倍。石墨烯的生物兼容性很高,可以吸收2.3% 的白光。最重要的是,石墨烯持久耐用。

目前,科学家纷纷研究如何将石墨烯应用于电子工业、消费品、医疗和生物力学上。在电子工业中,最近有公司研发出一种「石墨烯贴」,可以延长智能手机的电池寿命。

医疗方面,石墨烯的潜力也不容小觑。石墨烯与弹性橡皮泥结合,可以制成心脏监护器。由于生物兼容性良好,石墨烯也是大脑电极的安全材料。此外,石墨烯高弹体(elastomer)有可能为机器人和肢体修复带来新的变革。

现在,石墨烯量产有望,这种「未来的物料」将很快踏入我们的生活中,真正展示它的不凡身手。

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