超级黑科技 超级黑科技颠覆全球产业链 一分钟读懂石墨烯应用
未来已经到来,石墨烯将颠覆未来生活。也许你会经常听到讨论石墨烯的话题,那么你对石墨烯是否有所了解呢?
石墨烯是一种六方二维碳纳米材料,其蜂窝晶格由带有sp杂化轨道的碳原子组成。石墨烯是世界上厚度最薄、强度最强、导电性和导热性最强的新材料。10万片石墨烯堆叠在一起,厚度只有一毛,平铺1克石墨烯,可达2640㎡。是目前最强的材料,强度是钢的200倍。被誉为本世纪最具颠覆性的“新材料之王”,甚至被誉为材料领域的“黑金”。
石墨烯具有优异的光学、电学和力学性能,在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物输送等领域具有重要的应用前景,被认为是未来的革命性材料。英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·加姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫利用微机械剥离法成功地从石墨中分离出石墨烯,因此他们共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。
你知道石墨烯目前可以应用到哪些领域吗?让我们带你去了解:
1.石墨烯智能发热服
无论是北方< 28的寒冷气候,还是南方寒冷潮湿的环境,石墨烯发热衣都能在30秒内高效保暖。这种高科技服装已经从舞台走向了我们的日常生活,普通人已经可以体验到高科技带来的温暖和健康。
2.石墨烯医疗产品
中国研究人员发现,细菌细胞不能在石墨烯纸上生长,而人体细胞则不能被破坏。石墨烯可以用来制作绷带、食品包装甚至抗菌t恤、人造皮肤等等。
3.可穿戴设备
石墨烯韧性强,是可穿戴技术的理想选择。里面隐藏的石墨烯层是高度敏感的。它可以通过皮肤测量心率和血氧,还可以测量紫外线强度,可以监测你健康指标的各种变化,随时了解你的健康状况。
4.机器人
石墨烯还可以用于生物医学领域,包括改善假肢。通过将基于石墨烯的神经传感器嵌入四肢,人们可以感觉到肌肉收缩,并对自己的行为做出反应。这有助于他们控制机器人手臂的运动和力量。
5.超级电池
新的铝-石墨烯电池在零下30摄氏度的环境下仍然可以达到1000倍的充放电性能。在100摄氏度的环境下,它可以实现45000次稳定循环。如果这种电池用在智能手机上,即使一天充电10次,也能续航近70年。并且可以实现充电5秒,通话2小时。
6.智能手机
手机是石墨烯最明显的使用案例之一,5G网络技术是另一个。爱立信已经在5G演示中使用了石墨烯。但手机绝不是石墨烯能够产生影响的唯一领域。
7.石墨烯医疗产品
8.石墨烯地暖
石墨烯具有超小的电阻,可以将电能大量转化为热量,转化率在98%以上。石墨烯的稳定性可以使石墨烯地暖的使用寿命达到50年以上,运行成本和维护成本也分别比集中供热和循环系统低1/2~3/4。
9.透明触摸屏
石墨烯层非常薄,几乎完全透明,只吸收2.3%的光。另一方面,它的密度如此之大,以至于即使最小的气体原子也无法穿透它。这些特性使其非常适合作为透明电子产品的原材料,如透明触摸显示屏、发光面板和太阳能电池板。
10.石墨烯发动机润滑油
利用纳米石墨烯的优异性能,如超润滑、钢的100倍强度、超薄、超细芯片直径、超高热导率等。使用自行研究合成的特殊分散剂,形成纳米石墨烯在机油中均匀、持久的分散体系,不结块、不沉淀。石墨烯保护剂和石墨烯润滑油的制造及其在发动机润滑领域的应用。
11.食品标签
片状和泡沫状石墨烯可以通过激光加热目标材料的表面来产生,并且射频识别标签可以添加到食物表面。同时,激光诱导石墨烯技术还可以在食品表面制作可食用的生物传感器,监测食品中的大肠杆菌等潜在微生物。
12.染发剂
研究人员比较了洗头前后的头发颜色,这种颜色可以抵抗至少30次洗头而不会明显褪色。换句话说,即使你每天洗头,也能保证至少一个月不掉色。
晶体管
石墨烯可以用来制造晶体管。由于石墨烯结构的高稳定性,这种晶体管仍然可以在接近单个原子的规模上稳定工作。
随着科学的进步,各行各业都在抓紧石墨烯的各种特性进行研发,相信未来会有更多的品类、领域和产品。