未来完美半导体材料——石墨烯

未来完美半导体材料——石墨烯,第1张

  世界上有这么种物质,它透明,有韧性,它极其坚硬,防水,它存量丰富,经济实惠并且它的电阻率是世界上已知物质中最小的。它就是石墨烯,一种拥有完美性能的材料,科学家和企业家都为之着迷。

  

  石墨烯由碳原子形成的原子尺寸蜂巢晶格结构。

  它早在2004年就被第一次合成出来,但它一直等到2010年才声名鹊起,原因是它的两位发现者俄罗斯籍学者安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstanTIn Novoselov)共同获得了2010年的诺贝尔物理学奖。安德烈·海姆在获奖感言中说,石墨烯的应用前景是不可估量的。

  由石墨烯做为两极制成的电池样品续航能力是普通电池的10倍,所需的充电时间也更少。

  这种材料用途极广,可以用来制造拥有透明d性屏幕和超高速太阳能充电电池的电子设备。它在航空,医药和其他领域的应用目前正在研究开发中。除此之外,它拥有极佳的结构可以更具具体的需求被改造成新的所需材料。也就是说,它就像万能材料。

  对石墨烯性能的研究已经成为了世界许多科学家的课题。其中西班牙的理论物理学家做出了突出的贡献。

  开发阶段

  所有人都在谈论这种材料,然而只有没几个人见过其真身。这是因为尽管石墨烯的应用前景无量,但它现在仍然处于开发阶段。石墨烯是一种极薄的碳复合薄膜(仅有一个原子的厚度)。由石墨中分离而出,石墨通常被用来制作铅笔,刹车片或者生产钢。作为原材料石墨在在自然界中蕴藏丰富。获得石墨可以通过开采天然石墨矿(西班牙这种矿的矿藏很丰富)或者人工合成石墨。

  然而,目前主要的障碍是没法大规模的生产石墨烯。热苏斯。德拉。福恩特(Jesús de la Fuente)向记者解释说。他是西班牙格拉费纳纳米材料公司(Graphenea Nanomaterials)的总裁。而该公司是目前仅有的几家生产这个材料的公司之一。西班牙以石墨烯作为生意的公司还有 Avanzare 公司和GranphNanotech 公司。

  生产石墨烯的方法有好几个。撕胶带法(机械剥离)就是当初海姆发明石墨烯的方法,这个方法可以用在一些实验中,但在工业生产中不是一个有效的方法。它的商业化最起码需要2个形态:薄膜状和粉尘状。
 

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