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1 # 使用者9149953980
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2 # 使用者1835139764723
石墨烯,實際就是從石墨中剝離出來、由碳原子組成的只有一-層原子厚度的二維晶體。
優點一:比紙張薄
優點二:比鑽石硬
優點三:比銅導電性好
缺點一:環境汙染風險
缺點二:技術困惑
作為工業技術,石墨烯看起來還有一些未能克服的困難。
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3 # 使用者5767880838721
石墨烯結構非常穩定,迄今為止,研究者仍未發現石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連線非常柔韌,當施加外部機械力時,碳原子面就彎曲變形,從而使碳原子不必重新排列來適應外力,也就保持了結構穩定。
這種穩定的晶格結構使碳原子具有優秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強,在常溫下,即使周圍碳原子發生擠撞,石墨烯中電子受到的干擾也非常小。
石墨烯最大的特性是其中電子的運動速度達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子,或更準確地,應稱為“載荷子”(electric charge carrier),的性質和相對論性的中微子非常相似。
其次石墨烯可以用來防腐:獨特 的二維片層結構和其表面疏水特性。
石墨烯有什麼優點?
優點一:比橡膠柔軟
石墨烯的發現者、2010年諾貝爾物理學獎獲得者安德烈•海姆這樣描述石墨烯:可以被無限拉伸,彎曲到很大角度不斷裂。
不僅如此。1克重的石墨烯展開後面積為2630平方米!這麼大的比表面積(物理用詞:1克固體擁有的總表面積)使其擁有超強的吸附性。
優點二:比紙張薄
2004年,英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈•傑姆和克斯特亞•諾沃消洛夫發現,他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。
他們從石墨中剝離出石墨片,然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,於是薄片越來越薄,最後,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。
這麼說吧,石墨烯的厚度僅為普通紙張的十萬分之一,裸眼幾乎是看不到的。
優點三:比鑽石硬
雖然很薄,但石墨烯卻是非常強韌的材料。通俗地講,它強過鑽石,“秒殺”鋼鐵。
同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。如果用一個平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克,可以承受1公斤的重物。
優點四:比銅導電性好
而因為只有一層原子,電子的運動被限制在一個平面上,為它帶來了全新的電學屬性。
“石墨烯電阻率極低,電子能在其中極為高效地移動,這使得石墨烯有非常好的導電性。”中國科學院院士、中國科學院金屬研究所研究員成會明說,如果將石墨烯與電子元件、電子裝置進一步結合使用,可以增強儲電裝置的儲電率,提高儲電效能。
優點甚多,石墨烯的未來似乎“烯”望無限。
石墨烯有哪些缺點?
缺點一:技術困惑
作為工業技術,石墨烯看起來還有一些未能克服的困難。
研究人員指出,目前石墨烯的應用還是受限於材料生產,所以那些使用最低階最廉價石墨烯的產品(譬如氧化石墨烯奈米顆粒),會最先面世,可能只需幾年;但是那些依賴於高純度石墨烯的產品可能還要數十年才能開發出來。對於它能否取代現有的產品線,研究人員依然心存疑慮。
另一方面,如果商業領域過度誇大其神奇之處,可能會導致石墨烯產業變成泡沫;一旦破裂,那麼也許技術和工業的進展也無法拯救它。
缺點二:環境汙染風險
看到這裡,覺得石墨烯幾乎是完美無缺的吧。
然而,近年來有研究發現,如果人類偶然攝入了石墨烯,石墨烯會切開人體細胞並破壞其內容物。也就是說,它可能是有毒的。
有毒不要緊,只要它老老實實呆在電子產品裡,那就沒有任何問題。