未来完美半导体材料——石墨烯

[导读]   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。


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弹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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