布条百科 - 专业百科知识分享的网站 手机版
首页 > 生活 >

盘点“神奇材料”石墨烯的十大用途

185次浏览     发布时间:2023-04-05 06:00:15    

石墨烯因其高导电性、高导热性和高强度等优异性能而被称为“神奇材料”,它可能会彻底改变大量应用,灯泡,芯片,电池,触摸屏,还有智能手机和新能源的汽车,石墨烯可以胜任的的领域数不胜数,下面就来盘点一下石墨烯的各种用途!

石墨烯集成电路

由于石墨烯的超强传输性能和非常好的导热性,石墨烯也被认为是取代硅原料的材料,石墨烯不出意外应该能成为下一代的电路板材料。早2011年,国外的一个团队他们研究出了一个最先进的“石墨烯晶体管”还把这个新研究的晶体管集成到了新的电子电路中实验,又过了几年,也就是2016年,我国的一些科学团队他们开发出了世界上第一款“低噪声放大器单片集成电路”填补了空白。

石墨烯电池

在生产电池的时候,可以用作正负极的高端材料非石墨烯莫属,石墨烯也可以用作导电的“添加剂”增加在正负极中以提高电池的效率,增加了石墨烯的电池一般情况下可以提高电池的整体效率。传统电池的充电时间以及充电效率一直都无法有效解决,因为传统的铅酸电池和一般传统锂电它们的发展遇到了“问题”,新型石墨烯电池就可以突破这种限制。在车展上,一些汽车公司推出了石墨烯钛酸锂电池,可在15~20分钟内实现快速闪充,石墨烯的电池也可以连续充电放电50000多次,采用石墨烯电池的油电混合动力汽车,一般的续航里程都在900公里左右!

石墨烯触摸屏

智能手机的关键部件是一个导电且非常透明的触摸屏。由于石墨烯这种材料极其良好的柔韧度还有优良的导电性,而且还有非常突出的光学透性,石墨烯完全可以用于手机屏幕的制作,石墨烯也比现在的材料氧化铟锡更为优秀。国外研究团队研制出了一种用许多层石墨烯和聚酯材料而组成的柔性屏幕。利用这种技术,也可以制成石墨烯电池,触摸传感器之类的控制器,还有平板,以及先进的发光二极管等材料。

石墨烯超级材料

美国研究人员把软石墨变成了一根强力的“钢筋”。该工艺是将石墨烯转化为具有三维结构的石墨烯泡沫材料,然后对具有强机械性能和高导电性的碳纳米管材料进行强化,从而制成“增强石墨烯”。中国的研究人员使用微小的管状石墨烯形成蜂窝结构泡沫材料。它像气球一样轻,但像金属一样结实。将来,它可以用来制作防弹背心、坦克装甲等。

石墨烯存储器

国外的研究人员他们一直都在开发关于石墨烯的存储系统。为什么要开发这个系统呢,因为,基于石墨烯的存储材料系统它具有制造成本低、重量轻、能耗较低、体积比较小、存储空间大等特点。比如,有一种石墨烯二氧化钛制作的存储器它只有55纳米长,7纳米厚,读取和写入几乎是一瞬间完成(也就是5纳秒)。随着基于石墨烯的触摸屏和存储器等电子设备的不断发展,灵活、全透明的智能手机将成为未来的现实。

石墨烯“人工喉”

众所周知,人类的喉咙它只能发出声音,却不能感知出声音,如果我们能有一种既能感知又能发声的材料,且具有一定的“灵活性”,比如把它做成“人工喉咙”,我们或许就能解决像已故科学家霍金这样肌肉萎缩患者甚至是一些聋哑人的语言问题。最近几年,我国的科学研究人员利用石墨烯研究开发了这种“声学装置”。它通过热声效应发声,通过压阻效应接收声音信号。

癌症早期诊断

我国的科学研究者他们首次发现了石墨烯可以帮助癌症的早期诊断。当体内出现异常情况时,血清、尿液和唾液中核酸分子生物标记物cmocrrna的含量也会发生变化,但一般检测方法难以捕捉。由于石墨烯的强吸附,检测灵敏度可以大大提高。通过对捕获到的cmocrrna进行综合分析,可以得出人体是否有癌变,是什么样的癌症,这对各种癌症的早期诊断和治疗具有重要意义。

石墨烯灯泡

现在传统的白炽灯泡已逐渐被白色LED取代。虽然LED光源有各种各样的好处,但是LED光源的价格比较高,且需要稀土作为制作的其中一种材料。在英国,科学家开发了一种新型石墨烯灯泡,其结构比led更坚固,价格更低,可以延长灯泡的使用寿命,并进一步降低10%的能耗。

石墨烯除污海绵

科研人员利用石墨烯“海绵”的特性来去除和吸附各种有毒有害的一些物质。吸附容量可达其自身重量的数百倍。吸附后,经处理后可循环使用。中国科学家将石墨烯涂层均匀地包裹在普通海绵表面,并利用其导电性、疏水性和亲油性来吸收泄漏在海面上的浮油。

海水淡化滤膜

到目前为止淡化海水的成本极其昂贵,且需要耗费大量的资源,而且会对环境造成一定的污染。英国研究人员正在研究用于海水淡化的相对便宜的氧化石墨烯滤膜。这是一种选择性膜,允许水分子通过,盐离子过滤掉。它不需要高温和高压,因此是海水淡化的低成本替代品。

相关文章

博士研究生读几年毕业(几年才能拿到博士学位?)

一、现状目前,获得硕士学位的博士生,基本学制一般为3年;获得学士学位申请直接攻读博士学位的研究生,基本学习年限一般为5年;硕博连读研究生,硕士、博士两个学习阶段基本年限一般不低于5年。对于获得硕士学位的博士生,他们往往更换了不同的导师和课题方向,而且还有近1年的理论课程学习,很难在3年内做出高水平的

2025-06-02 21:10:09

为什么墙上需要胶水(贴墙砖之前要往墙面上刷胶,为什么要刷?)

通过这个问题能发现这位业主是非常仔细的,这个态度值得表扬。  先回答刷这层胶的目的是什么?  墙上刷胶的作用是让胶在墙面形成一层膜,能够减缓瓷砖背面水泥砂浆中的水分过快被墙体吸收。  就比如我们把一张卫生纸和一张普通的a4纸背靠背放到一块,在他俩之间的缝上滴上一滴水,你就会发现这些水绝大多数都被卫生

2025-06-02 19:46:34

砖头为什么出碱(透水砖为什么会出现泛碱现象?)

泛碱也叫做反碱,是水泥制品的一种自然现象。透水砖是一种解决城市地表硬化,营造高质量的自然生活环境,维护城市生态平衡的环保建材产品,具有高强度、耐风化、透水性、保湿性、防滑、抗寒、降噪、吸音等特点。透水砖主要原料是混凝土,将河沙、水泥和水混合,再添加透水剂而制成。透水砖铺设时,砖与砖之间预留了2毫米的

2025-06-02 19:32:26

为什么瓷砖泡砖(瓷砖泡水原因,泡水的时间应该是多久?)

很多人对瓷砖的了解还不够多,就会觉得所有的瓷砖都需要泡水,当然这是不对的,这也是要看情况来决定的,今天就为大家介绍一下瓷砖泡水的相关知识。1、瓷砖为什么要泡水。瓷砖泡水是为了防止吸收水泥沙浆的水分,避免造成空鼓、脱落等现象。瓷砖或多或少的会有些孔隙,在铺贴前泡水,是为了让孔隙充分吸水。而一些瓷砖致密

2025-06-02 19:26:55

地漏反味为什么早晚厉害(下水道反味严重,解决方法超简单)

在做卫生的时候,卫生间是我们经常会忽略的地方,长时间不清洁,厕所会出现反臭味的情况,进门就一股臭味,就算是上完厕所,还是有一股味道。导致反臭味的原因是什么?该如何解决?卫生间下水道反味的原因:1、地漏反味:首先检查地漏的密封性,比较干燥的地方可以从地漏倒一些水,封住弯管防止倒灌。2、下水道反味:下水

2025-06-02 19:14:55

制冷为什么是凉风(空调制冷 制热 原理)

用了这么多年的空调,你知道空调的制冷和制热的原理吗,看到此文章,你尽可了解下,帮助你熟悉如何使用正确使用空调。简单的讲,空调就是能量(热量)的搬运工,在制冷和制热时,热量的搬运方式不同而已;夏天制冷时,室内机吹出来的是冷风,于是此时就是热量从室内机迁移到室外机。反之,冬天制热时,就是热量从室外迁移到

2025-06-02 19:11:56