石墨烯是什么?为什么说有望改变整个时代?
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成 的只有一层原子厚度的二维材料,呈六角型如蜂巢状的平面薄膜,实际上就是讲多层的石墨中的其中一层,那就是石墨烯。
因为一种全新的材料发现,基本上都改变了时代的进程,比如铁的发现,人类进入铁器时代,农耕水平大幅度提升,硅的发现使人类进入了信息时代,让普通人也能使用电脑、手机。不过需要知道的是,当然不是因为石墨烯的发现导致了时代的改变,而是石墨烯的特性很有可能改变时代!
目前发现已知材料中最薄、强度最大、导电导热性能最好的新型纳米材料;
超薄,厚度为0.335nm(1mm = 1000um 1um = 1000nm,约为人发的1 / 200,000)
超强的强度,是普通钢的200倍。
强大的比表面积2630 / g
超高的导热系数,导热系数高达5 X 103W / m.K,是铜,铁,铝等金属的导热系数的数十倍。
超强导电性,载流子迁移率是光速的1/300,是硅的140倍。
单独看其中一个特性或许已经很厉害了,但是一旦把几种特性稍微组合利用一下,达到的效果就是革命性的,比如讲导电性跟超薄的设定利用起来,就可以制造远超硅基芯片性能的碳基芯片;
单独利用超强的强度这一点,就可以建造更高的建筑,速度更快防御更高的战斗机、航母;
超高的导热系数,配合导电性,可以将电转热的效率高到极致,用在小家电上,瞬间加热完全不是问题;
导热系数单独拿出来可以用作非常实用的散热装置,用在各类电脑、手机的散热功能上,性能可以再次提升。
总的来说石墨烯是非常优秀的一种材料,只可惜目前只是处于发现阶段,对石墨烯的制备还处于刚刚开始的地步,所以说目前制备成本非常之高,并不适合大范围的运用。
比如作为 添加剂 放入发动机保护剂中,利用石墨烯本身的特性,大大延长了发动机使用寿命,还减少了发动机的磨损与振动;
在电池领域 ,石墨烯电池目前已经处于实验室试验阶段,相比传统的电池容量更高,充电更快,目前唯一要解决的就是安全问题,不过市面上已经有利用石墨烯作为添加剂放入电池内的案例,虽然达不到真正石墨烯的性能,但是对电池的性能也有一定程度的提升;
在医疗领域 ,利用单层石墨烯加热后会释放远红外的原理,就在很多的理疗产品上有所运用,对于各类疾病、炎症有很好的调理效果。
相信在不久的将来,当石墨烯技术不断成熟的时候,石墨烯一定会对全世界的 科技 带来飞跃性的提升!让我们拭目以待吧!
2023-08-24 广告