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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二維碳奈米材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,強度高、重量輕、導電導熱性強、抗腐蝕,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。

石墨烯是目前世界上最薄、最堅硬、電阻率最小的奈米材料,具有超高強度和超高導熱係數。它的用途作用非常廣泛,下面我就簡單給大家介紹一下

1、面膜

生物質石墨烯基布面膜取材綠色環保,來自玉米芯,深度清潔面部汙垢和彩妝殘留,精華液吸收更為徹底。由於石墨烯本身的殺菌抑菌特點,可避免肌膚刺激過敏等問題。它具有豐富的多孔結構,有較強吸附力,可吸附因暴露在惡劣空氣中而沾上臉的PM2.5顆粒、重金屬粒子。這順應了市場在功能性面膜上的需求趨勢,得到了眾多與會人士的高度認可。

2、食品

這一工序不會引入額外的材料,僅僅是將食物原本具有的含碳化合物轉變為石墨烯。將來,我們可以透過這些石墨烯感測器來掌握與食品相關的各種資訊。

3、電熱

石墨烯的導電導熱特性,應用於電熱領域,可以大幅度提升電熱產品的效能,使電熱產品的電熱轉化率更高,高效制熱,節能環保,同時,石墨烯材料可釋放被稱為“生命之光”的遠紅外線,既有遠紅外溫度對人體的保健功效,也有負氧離子釋放呵護健康作用,石墨烯電採暖、電熱服等,能夠改善人體微迴圈,具有公認的保健功能和理療效果。

4、海水過濾

石墨烯特殊的層狀和孔狀結構,使其吸附能力是活性炭的成百上千倍。在此基礎上,科學家透過微觀調控、修飾與改性,製造出了許多種不同的具有超高效吸附特性的石墨烯基吸附材料,它們不僅能吸附超過自身質量數百倍的汙染物,還可以迴圈使用,大大降低使用成本。可以說,石墨烯在汙水處理和海水淡化方面提供了令人驚喜的全新解決方案。

5、防鏽

石墨烯不溶於水,可以與聚合物混合作為防鏽塗層。石墨烯不溶於水並且具有高導電性,與鋼組合可以防止接觸水並減緩氧化鐵的電化學反應。這種塗料可以用在輪船、汽車中。

6、超級電容

配備石墨烯超級電容的電腦晶片有望淘汰電池。石墨烯可以透過鐳射蝕刻創造更大的表面積,使電容可以儲存更多的能量,並支援更多的充放電次數。將來,石墨烯超級電容可以為電子產品甚至電動汽車提供電力。

7、探測爆炸物

對於低濃度爆炸物,可用石墨烯泡沫來探測。

這個原理主要是由於石墨烯泡沫能夠探測到低濃度的硝酸鹽和氨。只要把這個探測器做成電話卡一樣的大小就可以了。

8、揚聲器

這種揚聲器的發聲原理是石墨烯透過傳輸電流產生的熱能發聲。

如果將厚度不足一奈米的一層石墨烯放於玻璃以及兩種塑膠上(兩種不同型別),然後施加交流電,就能聽到聲音了。這種揚聲器不是透過隔膜振動,而是透過石墨烯運輸電流發聲,最大的優勢就在於薄以及柔韌性,可以做成任何形狀。

9、夜視

專業的夜視裝置,將有望更輕便,方便攜帶。

如果是用石墨烯的底片,並且在此底片上新增硫化鉛晶體,結果就是夜視裝置將更靈敏,更具有柔韌性。這樣的話,就可以製造出更薄更方便攜帶的夜視鏡咯。

10、防彈背心

從此警察叔叔的安全係數又高了一個級別。

現在大部分的防彈衣是用凱夫拉縴維製成的。而用石墨烯和碳奈米管複合纖維製成的超強纖維比凱夫拉縴維更有效果。我國就是一個防彈衣出口大國。

從上面的介紹我們可以看到,石墨烯作為一種基本材料,可以透過多種形式或者是與不同的其他材料有機結合,將會有無限大的可能性。

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