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什么是石墨烯?石墨烯将如何改变我们的生活?


现在您可能只是对石墨烯感到好奇,但是不久之后它可能就会成为每个人生活中的一部分,这种二维材料由安德烈海姆教授和康斯坦丁诺沃肖洛夫教授在曼彻斯特大学首次分离获得,由于这项重要的发现,两人于2010年获得了诺贝尔物理学奖,并于2012年被授予爵士头衔。两位教授在好奇心推动下开展的研究“周五夜间实验”,他们坚持不懈地利用透明胶带从铅笔芯中剥离石墨烯的想法。

每周两位教授都会坐下来探索各种科学观点,不管这些观点多么随意或荒诞。他们整周的任务都是尝试从石墨上分析出石墨烯,这是一项从未实现过的壮举,他们坚持实践利用透明胶带从铅笔芯中磨砺石墨烯的想法,希望产生极薄的石墨片层。然后,反复地将其剥离,直到最后只剩下一个原子厚度的薄层,他们就这样发现了石墨烯。两位教授表现出了惊人的才华,并因杰出的成就而受到全世界同行的赞誉。


石墨烯只有一个原子厚,是世界上最薄的材料,强度比钢高出200倍,它的导电效率高于铜,导热性能优于任何其他材料。就以您可以想象到的任何物件为例,去掉一个维度,其厚度,这就是石墨烯可呈现的外观。这些独特的性质使其成为全世界现有的应用和新应用中极具潜力的材料。


石墨烯事实

强度高

石墨烯的强度比钢材高200倍


厚度小


世界上最薄的材料-只有人体毛发的一百万分之一


高导电性


世界上导电性最好的材料


二维


世界上第一种2D材料,打开了通向全新试验领域的大门。


可拉伸


透明、柔韧且不可渗透


许多行业已经对石墨烯兴奋不已,一些全球最大的公司已经开始寻求与曼彻斯特大学合作,探索石墨烯的运用。石墨烯将提供超快的互联网接入速度,使每个波长的宽带提升到640GHz,比飞行的子弹还快,石墨烯还将运用到航空和汽车复合材料和涂层领域,超轻飞行器、薄如墙纸的电视机,纸张般柔软纤薄的触摸屏电子元件等领域。



石墨烯应用的预计路线图

2015 电子电路和涂层

用于汽车和航空领域的透明、导电涂层和油墨

印刷电子元件,例如用于包装材料防盗装置的射频标签

集成到服装、包装材料等物品中的可弯曲电子元件。



2016 光电产品

用于移动电子消费品的柔性、耐用的触摸屏显示器

用于移动电子消费品的可卷曲电子纸

家庭和办公室使用的可折叠有机发光设备



2017 光纤通讯系统

用于夜视镜、太阳能电池和生物医药成像的光电探测器

固态激光器

光束调制器



2018 分布式传感器网络

食品质量和安全生物传感器

环境传感器

用于药物研发的DNA传感器



2021 自供电挠性移动设置

轻型电池

太阳能转换器

高性能超级电容

医学诊断和补修套件

人造视网膜和人造器官

太赫兹成像



2024 超快速低功率逻辑电路

高频率模-数转换器

太赫兹检测器-分子光谱和天体光谱



2027 集成电路和芯片

计算机芯片中的互联和晶体管

在内存驱动器类存储装置中使用非易失存储器进行数据存储

自旋逻辑

基于自旋的计算机芯片

纳米磁数据


此外,跨学科是科学研究的最佳境界;研究人员跨越传统的界限在不同的专业和特长领域开展合作。这种神奇的材料在不同领域的巨大潜能是促成合作研究的关键,而合作研究也是国家石墨烯研究院(NGI)的重要特色,例如我们将企业一起合作开发大量的产品。


石墨烯的研究是真正的跨科学研究,在曼彻斯特大学,来自不同研究领域,包括物理学,化学,材料学和计算机科学,超过100多位学者都在进行石墨烯的研究。


目前,曼彻斯特大学正在营造行业关系,与多家一流的公司建立合作,这是跻身于开发近年来重大科学发现前沿的独特机遇。接下来的十年中石墨烯将可用于数以千计的不同应用。我们相信,透彻理解这些含义的公司将受益最大。


认准正确的行业合作伙伴至关重要,因为他们有助于促使我们进一步的探索和发现。这将可确保我们最大限度地发现石墨烯的潜在价值。我们可以为这些合作伙伴提供资源,以满足他们的需要并展示石墨烯应用的开发对其业务的短期和长期影响。与世界领先的研究人员和科学家密切合作以开展协同研究,也将使合作伙伴从中受益。


了解更多关于石墨烯信息,可点击左下角阅读原文。


以上信息来源与曼彻斯特大学石墨烯研究院,如有转载请标明出处。如需了解更多关于石墨烯信息,请点击左下角阅读原文。(图片来自网络)



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