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石墨烯上CCTV啦新闻频道专题节目石墨烯到底有多神奇

现在,说到比较火的新装备,大家会想到无人机,说到火的新技术,大家会想到人工智能、3D打印,说到火的新材料,那肯定就是石墨烯。到底石墨烯是“何方神圣”,根据已知的信息,石墨烯的厚度是头发丝的20万分之一,强度是钢的200倍,是世界上已知的轻薄、强的材料。

 

烟台华恒节能科技有限公司

 

一、石墨烯——激动人心的“难得的元素”

今天,一种神奇的材料正在接近人类梦想当中“难得的元素”。这就是石墨烯。
他和我们常见的铅笔芯一样,是由碳原子构成。只不过,石墨烯是由一层碳原子在平面上构成,可以说,它的特点就是薄,薄到不能再薄。
中国电科第55研究所重点实验室副主任孔月婵博士:首先,石墨烯的硬度非常强,比现在好的钢铁还要强100倍,它的电子的速度非常高,是硅的10倍。同时,石墨烯还是传导热量的高手。比能导热的金属银还要强10倍。正是这样全面的性能,让石墨烯得到了前所未有的关注。在资本市场上,任何一家和石墨烯有关的上市公司都会引来热钱的追捧,人们甚至开始预言,石墨烯的出现将带来一场由材料进步引发的工业革命。

二、科学家用胶带粘出石墨烯

2004年英国曼彻斯顿大学的两位科学家——安德烈海姆和诺沃肖洛夫尝试用胶带粘出了石墨烯。别小看这个方法,自从有了这个点子之后,两位科学家就拿了诺贝尔奖。那么用胶带怎么就能产生这个具有革命性的新材料呢?我们特意请中国电科第55研究所重点实验室高级工程师吴云博士做了一个现场试验。

1、将石墨片粘到胶带上面,粘一小片就够了;
2、然后我们对它进行折叠的、交叠的撕拉,这样它中间的分子粒会脱落,一片变两片,两片变四片,会越剥越薄;
3、重复四五十次。

足足粘了有半个小时,胶带上现在已经布满了灰色的石墨,然后吴博士用胶带将这些石墨转移到了一个硅片上。吴博士提示我们说,现在我们看到的都不是石墨烯,因为石墨烯不仅非常薄,厚度甚至不到头发丝的万分之一,而且它的透光率达到了97%以上,几乎完全透明,人的肉眼是根本看不到的,要找到它还得用技术手段。

通过显微镜的观察,吴博士指着显示器呈现出来的画面说:“这一块是比较明显的,这个应该是多层的石墨片结构。而我们看到这种很淡的形状的,它可能就稍微薄一些,因为我们石墨烯透光率非常好,所以我们在这里面显现越模糊的就越有希望是这种比较薄的石墨结构。”

三、石墨烯电容器,未来或可超快充电

目前,令人期待的就是石墨烯可能改变手机的充电方式。未来的石墨烯电池容量更大、寿命更长,充电时间更短。而电动汽车的充电问题也可以迎仍而解了。这并不是空想,事实上,相关的研究工作正在进行当中。

四、石墨烯代替硅,电子芯片性能提高

电子芯片的基础材料是硅,然而随着芯片上原器件越来越密集,在高端的芯片上,两个原器件之间的距离已经不到10nm,几乎达到了硅材料的极限。要继续提高性能,该怎么走呢?科研人员已经在研究用石墨烯部分代替硅的作用。

中国电科第55研究所重点实验室副主任孔月婵博士:这个是我们用石墨烯做好的一个器件。由它制备的器件的工作频率,理论上可以达到硅的十倍甚至上百倍。比如说它在雷达上面应用,可以大幅提高雷达的分辨率。还有在通讯、成像等系统都有比较广泛的应用。除此之外,这里的科研人员还在做另一件大事,他们让石墨烯附着在厚度只有50nm的金箔上,然后用一种新的技术,把石墨烯完整的转移到塑料片上。

中国电科第55研究所重点实验室高级工程师吴云博士:在电子器件里面,专用的这样一个塑料衬底,它具备柔性,并且比较适合我们晶体管的制备过程。石墨烯转移技术是我国具有自主知识产权的技术,有了这个独门秘籍之后,在这个塑料片上,就能够生成一定功能的电子器件。关键的是,这样的电子器件是可以轻松弯曲的。

未来,无论是可以折叠的显示屏还是可以植入人体的可穿戴设备,都离不开这样的石墨烯器件。而利用石墨烯制造新一代器件,也有望让我国的芯片制造业实现弯道超车,达到国际先进水平。

五、接轨生活,烯望无限

石墨烯使我们对未来的世界充满期待,手机充电可以秒充,电子屏幕可以随意弯曲,汽车使用石墨烯导静电轮胎可以去除静电,避免摩擦静电引发爆燃。此外,从航空航天、武器装备到节能环保、电子信息,石墨烯在未来很多领域都大有作为。

烟台华恒节能科技有限公司主要是致力于以石墨烯为材料的汽车养护用品的研发,产品突出的优势是节能、降噪,提升动力,挑战“零磨损”,缓解“烧机油”,实现“超润滑”。
 

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