丁青瞧 实验室外石墨烯都有了美丽的“邂逅”

瞧 实验室外石墨烯都有了美丽的“邂逅”
石墨烯由单层碳原子构成的一种材料，是目前已知的世上薄、强度高、导电性好且拥有强大灵活性的纳米材料。因此，石墨烯引发了人们对其在新技术领域的应用充满了想象。有行内人士称，石墨烯时代即将到来，全球竞争即将白热化即将。事实证明，神奇的石墨烯确实对目前的产品会有着颠覆性的改变。　　　时速是衡量一款电脑速度的重要标准，目前，个人计算机的时速已经达到上百兆赫，有的甚至超过了1GHz。而现在科学家运用石墨烯把时速提高到了让我们吃惊的100GHz，石墨烯助力处理器，实现飞一般的速度。　　　　石墨烯＋处理器 时速达到惊人的100 GHz　　　　多年来，二维材料石墨烯已在微型、的电子产品领域展现出它巨大的应用前景。而现在，科学家设计了一个工作时能耗超低的石墨烯晶体管，终可以使处理器的时速达到惊人的100 GHz。莫斯科物理与技术研究院（MIPT）的科学家已经找到利用石墨烯来提高隧道电流的方法。石墨烯本质上是一个二维结构，只由一个原子厚的碳层组成，而在这个尺寸下它具有一些不寻常的电学性质。　　　　研究者们通过构建模型来研究由两层石墨烯粘结在一起形成的双层石墨烯的性能，发现了一些奇怪的能量带和电子的能量范围。双层石墨烯的能量带类似于墨西哥帽的形状，而不是大多数半导体产生的抛物线形状。研究者们解释说墨西哥帽的边缘发生着许多重要的效应，这些效应在之前是很难测量的，但是通过使用更高质量的基底（承载双层石墨烯的材料），他们次用实验清楚的证实了范霍夫奇点。双层石墨烯在150mV电压范围内工作与硅晶体管在500mV电压范围内工作相比较，双层石墨烯晶体管的重要优势是可以首先有效的大幅提高计算能力。

令人更加诧异的是，跑车的车身使用了石墨烯后，瞬间把铜墙铁壁秒成了渣渣！　　　　石墨烯＋车身 材料强度是钢的200倍　　　　近日，由利物浦的Briggs汽车公司制造的全球台使用石墨烯作为车身材料的汽车BACMono跑车于在曼彻斯特亮相!据悉，该跑车车身中使用了石墨烯材料，这种材料强度是钢的200倍，目前已经通过道路测试。Briggs汽车公司在其品牌产品BACMONO单座跑车的车身中使用了石墨烯材料，这种材料强度是钢的200倍，被誉为未来有潜力的技术之一。　　　　詹姆斯贝克，曼彻斯特石墨烯研究中心商务总监詹姆斯贝克表示：石墨烯汽车是石墨烯材料如何用来提高现有产品性能一个很好的例子。这表明，在被发现十二年后，石墨烯终于有了一个真正影响的应用。
　　不要怀疑，100 GHz、200倍这些还不是厉害的。当石墨烯与塑料邂逅，塑料 防水性能提升了100万倍！　　　　石墨烯＋塑料 防水性能提升了100万倍　　　　从电子产品的塑封到食品保鲜膜，塑料包装无处不在。虽然塑料包装非常普及，但对于水汽的渗透性限制着它们的防水效果。电子元件和其他水敏感有机材料在塑料的水汽渗透性面前不堪一击。大部分用塑料包装的商品如工具、衣服和非电子类的东西都能抵御一定的水汽。但是电子设备，尤其是需要长时间储存的那些，在水汽积累到一定程度的时候就会损坏。对水敏感的设备只允许环境中存在极少极少量的水汽。研究员 Praveen C.Ramamurthy 介绍，现有的包装塑料都达不到这样的要求。　　　　在尝试了多种材料之后，研究人员发现了石墨烯。这种新型材料是由单一的碳原子层组成的，其中的碳原子以六角蜂窝晶格的的形式紧密结合在一起。研究团队利用独有的工艺将单层石墨烯与塑料聚合物膜结合在了一起。他们所用的方法易于完成，能拓展到大规模生产上。加入了石墨烯的塑料防水性提升显著。这种材料的外观和触感都与普通塑料无异，但防水的性能却好了100万倍。　　　　接下来利用有机光伏设备进行的测试中，混合石墨烯塑料包装延长了设备的保存期。基于加速老化实验的数据，研究人员认为那些用混合石墨烯塑料包裹的产品有保存1年的潜力，对比常规塑料30分钟不到的结果好了不少。　　　　笔者结语：　　　　目前，全球石墨烯年产能已达到百吨级，联盟预计，未来5年到10年，石墨烯年产能将达到千吨级。到2020年，石墨烯产业化规模将取得突破。其中，新能源市场规模将突破534亿元，复合材料市场规模将突破372亿元，电子信息行业市场规模将突破267亿元。

即使中国石墨烯研发起步相对较晚，但从2010年后发展迅速，目前在主要研究领域均有涉猎，整体接近国外先进水平，部分领域并掌握了自主知识产权。中国石墨烯产业化推进速度相当迅速。在应用方面，中国在粉体领域水平正在逐渐与国外接近。让我们共同期待神奇的石墨烯走出实验室，给我们制造出更多的惊喜！