國產(chǎn)劃片機 2021-03-22
石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅硬、導(dǎo)電導(dǎo)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(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)?！?/p>
有趣的是，石墨烯誕生并沒有使用“高大上”的科學(xué)技術(shù)，而是由英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出來的。
石墨烯目前最有潛力的是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。據(jù)相關(guān)專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。而近日，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，在特定情況下，石墨烯能夠被轉(zhuǎn)化成具有獨特功能的拓?fù)浣^緣體。這一研究發(fā)現(xiàn)，有望帶來一種制造量子計算機的新方法。
其次，石墨烯能助力超級電容器、鋰離子電池的發(fā)展。據(jù)相關(guān)資料顯示，加入石墨烯材料，同等體積的電容可擴充5倍以上的容量，而鋰電池電極中加入石墨烯則可大幅度提高其導(dǎo)電性能。此外，石墨烯還可應(yīng)用于電路、觸摸屏、基因測序以及制造出羽翼般超輕型飛機、超堅韌防彈衣等領(lǐng)域。
石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，以及完美的量子隧道效應(yīng)、優(yōu)異的電導(dǎo)率等一系列特殊性質(zhì)，并同時具備價格低廉的有點，被業(yè)界不便認(rèn)為在下一代電晶體、透明導(dǎo)電膜、儲能技術(shù)、化學(xué)傳感、功能復(fù)合材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊。
除了替代儲能電池中的既有材料，石墨烯也被證明可制造出性能優(yōu)異的太陽能電池，而且是未來獲得廉價耐用太陽能電池的最佳途徑之一。美國麻省理工學(xué)院的研究人員在柔性石墨烯片上涂復(fù)納米線，生產(chǎn)出低成本、透明以及柔韌性佳的太陽能電池，能夠在窗戶、屋頂以及其他物體的表面使用。
石墨烯可能是替代銦錫氧化物（ITO）的新材料。除了成本較低外，它還有諸如柔韌性佳、重量輕、機械強度與化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點。在復(fù)蓋硫化物量子點的情況下，雖然石墨烯的功率轉(zhuǎn)換效率比通用的矽電池低4.2%，但今后在特殊用途中將具有競爭力。
在2012年的早些時候，美國佛羅里達大學(xué)物理學(xué)研究人員表示，通過對石墨烯材料進行三氟甲基磺醯胺（簡稱TFSA）摻雜處理，獲得了具有能量轉(zhuǎn)化率高的摻雜石墨烯太陽能電池。摻雜后的石墨烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率高達8.6%，創(chuàng)造了石墨烯太陽能電池能量轉(zhuǎn)換的紀(jì)錄。
研究人員表示，如果石墨烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化率達到10%，且保持生產(chǎn)成本足夠低，那么它們將成為市場上有力的競爭者。
