石墨烯有什麼用途?

General 更新 2023年10月15日

石墨烯的用途?

石墨烯的應用範圍廣闊。根據石墨烯超薄,強度超大的特性,石墨烯可被廣泛應用於各領域,比如超輕防彈衣,超薄超輕型飛機材料等。根據其優異的導電性,使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。石墨烯有可能會成為硅的替代品,製造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機,碳元素更高的電子遷移率可以使未來的計算機獲得更高的速度。另外石墨烯材料還是一種優良的改性劑,在新能源領域如超級電容器、鋰離子電池方面,由於其高傳導性、高比表面積,可適用於作為電極材料助劑。

石墨烯是用來幹嘛的呢

石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,從而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯有“黑金子”之稱,資料顯示,石墨烯是已知材料中最薄的一種,只有0.34納米厚,肉眼不可見,一根頭髮絲的直徑大概等於十萬層石墨烯疊加起來的厚度。特殊的結構形態使其具備目前世界上最硬、最薄的特徵,同時也具有很強的韌性、導電性和導熱性,是一種理想的替代型材料,被認為將在半導體、光伏、鋰電池、航天、軍工、LED、觸控屏等大量領域帶來材料革命。

石墨烯是什麼?用途呢?

石墨烯用途廣泛,不過目前國內關於發熱應用的還不是很多,烯旺科技是國內首家,研發的石墨烯護腰護膝,產品也都是很成熟的了。

石墨烯有何用處

石墨烯目前是一種熱門材料,起用途也是它的特性決定的,首先石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬;其次作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。

應用前景可做"太空電梯"纜線據科學家稱,地球上很容易找到石墨原料,而石墨烯堪稱是人類已知的強度最高的物質,它將擁有眾多令人神往的發展前景。它不僅可以開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、可以製造出超堅韌的防彈衣,甚至還為"太空電梯"纜線的製造打開了一扇"阿里巴巴"之門。美國研究人員稱,"太空電梯"的最大障礙之一,就是如何製造出一根從地面連向太空衛星、長達23000英里並且足夠強韌的纜線,美國科學家證實,地球上強度最高的物質"石墨烯"完全適合用來製造太空電梯纜線!人類通過"太空電梯"進入太空,所花的成本將比通過火箭升入太空便宜很多。為了激勵科學家發明出製造太空電梯纜線的堅韌材料,美國NASA此前還發出了400萬美元的懸賞。

代替硅生產超級計算機

科學家發現,石墨烯還是目前已知導電性能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合於高頻電路。高頻電路是現代電子工業的領頭羊,一些電子設備,例如手機,由於工程師們正在設法將越來越多的信息填充在信號中,它們被要求使用越來越高的頻率,然而手機的工作頻率越高,熱量也越高,於是,高頻的提升便受到很大的限制。由於石墨烯的出現,高頻提升的發展前景似乎變得無限廣闊了。這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品,能用來生產未來的超級計算機。

光子傳感器

石墨烯還可以以光子傳感器的面貌出現在更大的市場上,這種傳感器是用於檢測光纖中攜帶的信息的,現在,這個角色還在由硅擔當,但硅的時代似乎就要結束。去年10月,IBM的一個研究小組首次披露了他們研製的石墨烯光電探測器,接下來人們要期待的就是基於石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。因為石墨烯是透明的,用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。

其它應用

石墨烯還可以應用於晶體管、觸摸屏、基因測序等領域,同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破。中國科研人員發現細菌的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;用石墨烯做的光電化學電池可以取代基於金屬的有機發光二極管,因石墨烯還可以取代燈具的傳統金屬石墨電極,使之更易於回收。這種物質不僅可以用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。

石墨烯-特性

電子運輸

石墨烯結構示意圖在發現石墨烯以前,大多數(如果不是所有的話)物理學家認為,熱力學漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。所以,它的發現立即震撼了凝聚態物理界。雖然理論和實驗界都認為完美的二維結構無法在非絕對零度穩定存在,但是單層石墨烯在實驗中被製備出來。這些可能歸結於石墨烯在納米級別上的微觀扭曲。

石墨烯還表現出了異常的整數量子霍爾行為。其霍爾電導=2e2/h,6e2/h,10e2/h....為量子電導的奇數倍,且可以在室溫下觀測到。這個行為已被科學家解釋為“電子在石墨烯裡遵守相對論量子力學,沒有靜質量”。

導電性

石墨烯結構非常穩定,迄今為止,研究者仍未發現石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連接非常柔韌,當施加外部機械力時,碳原子面......

石墨烯有什麼用處?用處多嗎

石墨烯的用處真的很多,作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。

石墨烯是什麼用途

在納電子器件方面的應用

2005年,Geim研究組[3 J與Kim研究組H 發現,室溫下石墨烯具有l0倍於商用硅片的高載流子遷移率(約10 am /V·s),並且受溫度和摻雜效應的影響很小,表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0.3 m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢,使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效應管成為可能。較大的費米速度和低接觸電阻則有助於進一步減小器件開關時間,超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優勢。此外,石墨烯減小到納米尺度甚至單個苯環同樣保持很好的穩定性和電學性能,使探索單電子器件成為可能。

代替硅生產超級計算機

科學家發現,石墨烯還是目前已知導電性能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合於高頻電路。高頻電路是現代電子工業的領頭羊,一些電子設備,例如手機,由於工程師們正在設法將越來越多的信息填充在信號中,它們被要求使用越來越高的頻率,然而手機的工作頻率越高,熱量也越高,於是,高頻的提升便受到很大的限制。由於石墨烯的出現,高頻提升的發展前景似乎變得無限廣闊了。 這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品,能用來生產未來的超級計算機。

光子傳感器

石墨烯還可以以光子傳感器的面貌出現在更大的市場上,這種傳感器是用於檢測光纖中攜帶的信息的,現在,這個角色還在由硅擔當,但硅的時代似乎就要結束。去年10月,IBM的一個研究小組首次披露了他們研製的石墨烯光電探測器,接下來人們要期待的就是基於石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。因為石墨烯是透明的,用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。 [2]

基因電子測序

由於導電的石墨烯的厚度小於DNA鏈中相鄰鹼基之間的距離以及DNA四種鹼基之間存在電子指紋,因此,石墨烯有望實現直接的,快速的,低成本的基因電子測序技術。[4][5]

減少噪音

美國IBM 宣佈,通過重疊2層相當於石墨單原子層的“石墨烯(Graphene)”,試製成功了新型晶體管,同時發現可大幅降低納米元件特有的1/f。石墨烯,試製成功了相同的晶體管,不過與預計的相反,發現能夠大幅控制噪音。通過在二層石墨烯之間生成的強電子結合,從而控制噪音。噪聲。

其它應用

石墨烯還可以應用於晶體管、觸摸屏、基因測序等領域,同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破。中國科研人員發現細菌的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;用石墨烯做的光電化學電池可以取代基於金屬的有機發光二極管,因石墨烯還可以取代燈具的傳統金屬石墨電極,使之更易於回收。這種物質不僅可以用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求恭2.3萬英里長太空電梯成為現實。

石墨烯作用是什麼,有什麼用途?親!

石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來製造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

石墨烯的作用

石墨烯用途: 1、製造下一代超級計算機。石墨烯是目前已知導電性能最好的材料,這種特性尤其適合於高頻電路,石墨烯將是硅的替代品,可用來生產未來的超級計算機,使電腦運行速度更快、能耗降低。 2、製造“太空電梯”的纜線。科學家幻想將來太空衛星要用纜線與地面聯接起來,那時衛星就成了有線的風箏,科學家現在終於找到了可以製造這種太空纜線的特殊材料,這就是石墨烯。 3、可作為液晶顯示材料。石墨烯是一種“透明”的導體,可以用來替代現在的液晶顯示材料,用於生產下一代電腦、電視、手機的顯示屏。 4、製造新一代太陽能電池。石墨烯透明導電膜對於包括中遠紅外線在內的所有紅外線的高透明性,是轉換效率非常高的新一代太陽能電池最理想材料。 5、製造光子傳感器。去年10月,IBM的一個研究小組首次展示了他們研製的石墨烯光電探測器。 6、製造醫用消毒品和食品包裝。中國科研人員發現細菌的細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損。利用石墨烯的這一特性可以製作繃帶,食品包裝,也可生產抗菌服裝、床上用品等。 7、創制“新型超強材料”。石墨烯與塑料複合,可以憑藉韌性,兼具超薄、超柔和超輕特性,是下觸代新型塑料。 8、石墨烯適合製作透明觸摸屏、透光板。 9、製造晶體管集成電路。石墨烯可取代硅成為下一代超高頻率晶體管的基礎材料,而廣泛應用於高性能集成電路和新型納米電子器件中。 10、製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣,具有軍事用途

石墨烯有什麼用途

石墨烯的應用範圍廣闊。根據石墨烯超薄,強度超大的特性,石墨烯可被廣泛應用於各領域,比如超輕防彈衣,超薄超輕型飛機材料等。根據其優異的導電性,使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。石墨烯有可能會成為硅的替代品,製造超微型晶體管

石墨烯的用途都有哪些?

石墨烯用途廣泛,不過目前國內關於發熱應用的還不是很多,烯旺科技是國內首家,研發的石墨烯護腰護膝,產品也都是很成熟的了。

相關問題答案
石墨烯有什麼用途?
石金錢龜有什麼用途?
丙酮有什麼用途?
不喝的紅酒有什麼用途?
克萊因瓶有什麼用途?
喝剩的茶葉有什麼用途?
藍牙耳機有什麼用途?
過期巧克力有什麼用途?
章魚的墨汁有什麼用?
水銀有什麼用途?