上個(gè)世紀(jì),它還不存在;這個(gè)世紀(jì),它已炙手可熱。超級(jí)電容、柔性屏幕、可穿戴、夜視隱形眼鏡……這些都有可能被它實(shí)現(xiàn)。它是誰(shuí)?它叫石墨烯。

在電子領(lǐng)域,石墨烯被認(rèn)為是硅的接班人。隨著研究的不斷深入,技術(shù)難題的接連攻克,應(yīng)用范圍也在不斷拓寬,相信石墨烯器件時(shí)代已為期不遠(yuǎn),現(xiàn)在也可以期待一下這一“21世紀(jì)的神奇材料”會(huì)帶來(lái)怎樣的驚喜。

石墨烯是什么?

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。

石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m•K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過(guò)15000 cm2/V•s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6 Ω•cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低,電子跑的速度極快,因此被期待可用來(lái)發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。

石墨烯簡(jiǎn)介

石墨烯能用來(lái)做什么?

石墨烯是迄今為止世界上強(qiáng)度最大的材料,據(jù)測(cè)算如果用石墨烯制成厚度相當(dāng)于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜(厚度約100 萬(wàn)納米),那么它將能承受大約兩噸重物品的壓力,而不至于斷裂;此外,石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料。石墨烯的應(yīng)用范圍廣闊,根據(jù)石墨烯超薄,強(qiáng)度超大的特性,石墨烯可被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域,比如超輕防彈衣,超薄超輕型飛機(jī)材料等。根據(jù)其優(yōu)異的導(dǎo)電性,使它在微電子領(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)用潛力。石墨烯有可能會(huì)成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī),碳元素更高的電子遷移率可以使未來(lái)的計(jì)算機(jī)獲得更高的速度。另外石墨烯材料還是一種優(yōu)良的改性劑,在新能源領(lǐng)域如超級(jí)電容器、鋰離子電池方面,由于其高傳導(dǎo)性、高比表面積,可適用于作為電極材料助劑。

透明顯示 柔性屏幕 夜視隱形眼鏡
電子標(biāo)簽 抗菌T恤 太空電梯

他們因石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)

石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu),無(wú)法單獨(dú)穩(wěn)定存在,直至2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈•海姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫,成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯,而證實(shí)它可以單獨(dú)存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

安德烈•海姆

荷蘭籍,1958年出生于俄羅斯的索契,1987年在俄羅斯科學(xué)院固體物理學(xué)研究院獲得博士學(xué)位,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)介觀科學(xué)與納米技術(shù)中心主任,曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)教授及皇家學(xué)會(huì)2010周年紀(jì)念研究教授。

康斯坦丁•諾沃肖洛夫

具有英國(guó)和俄羅斯雙重國(guó)籍,1974年出生于俄羅斯的下塔吉爾。2004年諾沃肖洛夫在荷蘭奈梅亨大學(xué)獲得博士學(xué)位,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授及皇家學(xué)會(huì)研究員。獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)年僅36歲,成為諾獎(jiǎng)歷史上最年輕的獲獎(jiǎng)?wù)咧弧?/p>

石墨烯發(fā)明者獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

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