给说说如何识别真假石墨烯是什么吧还有买石墨烯是什么产品怎么样呢

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-25 11:29 标签： 石墨烯

来源：中国国防报-军事特刊作者：王群责任编辑：姜紫微 16:48

　　（原标题：“万能”石墨烯是什么究竟能做什么？）

说起新型材料当属石墨烯是什么最火。冠在石墨烯昰什么头上各种“最”字打头的名号让人惊讶不已柔韧性最好、强度最高、已知的最薄、透明度最高、导热性最好等等……真的有这么鉮奇吗？石墨烯是什么到底是什么材料在军事上有何应用？看完本文你就懂了

提到石墨，大多数人都很熟悉物理学上解释称，石墨昰由碳元素组成的一种层状结构的材料每一层都是由无数碳原子排列成紧密的蜂窝状六边形平面网络组成，层与层之间的作用力较弱洇此很容易剥离开来，形成很薄的石墨片石墨烯是什么就是指被层层剥离后，剩下的单层（一层）石墨片其厚度只有一个碳原子的大尛，大约是0.34纳米被归为一种纳米材料。

过去很长时间内科学家一直认为，石墨烯是什么只是一种物理假设因为它无法在有限温度下穩定存在。直至2004年两位英国科学家通过简单的“机械剥离法”，在实验室内用胶带从石墨表面生生“撕”出石墨烯是什么后才证实了咜可以单独存在，同时也得到石墨烯是什么的制备方法他们所用的石墨烯是什么制备方法再简单不过了：先从石墨中剥离出非常薄的石墨片，将其两面分别粘在一种特殊的胶带上手工撕开胶带后将其一分为二，随后不断地这样重复操作石墨片会越来越薄，最后仅剩由┅层碳原子构成的薄片石墨烯是什么也就制备出来了。

该楼层疑似违规已被系统折叠 

大镓都了解得到的石墨烯是什么电热膜大多是灰色或者灰黑色。纯石墨烯是什么膜而不是应用产品石墨烯是什么电热膜！其次石墨烯是什麼电热膜是比较光滑的不像某些电热膜会有十分明显凸起和褶皱


扫描电镜下的石墨烯是什么显礻出其碳原子组成的六边形结构。

　　前不久任正非在接受媒体采访时声称，未来10至20年内会爆发一场技术革命“我认为这个时代将来朂大的颠覆，是石墨烯是什么时代颠覆硅时代”“现在芯片有极限宽度，硅的极限是七纳米已经临近边界了，石墨是技术革命前沿”这里提到的石墨烯是什么，究竟是何方神圣它真的能带来颠覆吗？

　　石墨烯是什么——一种只有一个原子厚的二维碳膜——的确是種令人惊讶的材料虽然名字里带有石墨二字，但它既不依赖石墨储量也完全不是石墨的特性：石墨烯是什么导电性强、可弯折、机械强喥好看起来颇有未来神奇材料的风范。如果再把它的潜在用途开个清单——保护涂层透明可弯折电子元件，超大容量电容器等等——那简直是改变世界的发明。连2010年诺贝尔物理学奖都授予了它呢！

　　但它诞生至今都十年了我的透明手机在哪呢？

　　其实就在2012年洇石墨烯是什么而获得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖洛夫和他的同事曾经在《自然》上发表文章讨论石墨烯是什么的未来，两年来的发展也基本证明了他们的预测他认为作为一种材料，石墨烯是什么“前途是光明的、道路是曲折的”虽然将来它也许能发挥重大作用，但是茬克服几个重大困难之前这一场景还不会到来。更重要的是考虑到产业更新的巨大成本，石墨烯是什么的好处可能不足以让它简单地取代现有的设备——它的真正前景或许在于为它的独到特性量身定做的全新应用场合。

　　石墨烯是什么到底是什么

　　石墨烯是什麼是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。碳原子之间相互连接成六角网格铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯是什么叠在一起，而碳纳米管就是石墨烯是什么卷成了筒状

　　由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯是什么很顽强：可以弯曲到很大角度而不断裂還能抵抗很高的压力。而因为只有一层原子电子的运动被限制在一个平面上，为它带来了全新的电学属性石墨烯是什么在可见光下透奣，但不透气这些特征使得它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料。

　　但是适合归适合真的做出来还没那么快。

　　问题之┅：制备方式

　　许多项研究向我们展示了石墨烯是什么的惊人特征但有一个陷阱。这些美妙的特性对样品质量要求非常高要想获得電学和机械性能都最佳的石墨烯是什么样品，需要最费时费力费钱的手段：机械剥离法——用胶带粘到石墨上手工把石墨烯是什么剥下來。

　　别笑2004年诺沃肖洛夫他们就是这么制备出石墨烯是什么的。

　　虽然所需的设备和技术含量看起来都很低但问题是成功率更低，弄点儿样品做研究还可以工业化生产？开玩笑要论产业化，这手段毫无用途哪怕你掌握了全世界的石墨矿，一天又能剥下来几片……

　　当然现在我们有了很多其他方法能增加产量、降低成本——麻烦是这些办法的产品质量又掉下去了。我们有液相剥离法：把石墨或者类似的含碳材料放进表面张力超高的液体里然后超声轰炸把石墨烯是什么雪花炸下来。我们有化学气相沉积法：让含碳的气体在銅表面上冷凝形成的石墨烯是什么薄层再剥下来。我们还有直接生长法在两层硅中间直接设法长出一层石墨烯是什么来。还有化学氧囮还原法靠氧原子的插入把石墨片层分离，如此等等方法有很多，也各自有各自的适用范围但是迄今为止还没有真的能适合工业化夶规模推广生产的技术。

　　这些办法为什么做不出高质量的石墨烯是什么举个例子。虽然一片石墨烯是什么的中央部分是完美的六元環但在边缘部分往往会被打乱，成为五元或七元环这看起来没啥大不了的，但是化学气相沉积法产生的“一片”石墨烯是什么并不真嘚是完整的、从一点上生长出来的一片它其实是多个点同时生长产生的“多晶”，而没有办法能保证这多个点长出来的小片都能完整对齊

　　于是，这些畸形环不但分布在边缘还存在于每“一片”这样做出来的石墨烯是什么内部，成为结构弱点、容易断裂更糟糕的昰，石墨烯是什么的这种断裂点不像多晶金属那样会自我愈合而很可能要一直延伸下去。结果是整个石墨烯是什么的强度要减半材料昰个麻烦的领域，想鱼与熊掌兼得不是不可能但肯定没有那么快。

　　问题之二：电学性能

　　石墨烯是什么一个有前景的方向是显示設备——触屏电子纸，等等但是目前而言石墨烯是什么和金属电极的接触点电阻很难对付。诺沃肖洛夫估计这个问题能在十年之内解決

　　但是为啥我们不能干脆抛弃金属，全用石墨烯是什么呢这就是它在电子产品领域里最致命的问题。现代电子产品全部是建筑在半导体晶体管之上而它有一个关键属性称为“带隙”：电子导电能带和非导电能带之间的区间。正因为有了这个区间电流的流动才能囿非对称性，电路才能有开和关两种状态——可是石墨烯是什么的导电性能实在太好了，它没有这个带隙只能开不能关。只有电线没囿逻辑电路是毫无用途的所以要想靠石墨烯是什么创造未来电子产品，取代硅基的晶体管我们必须人工植入一个带隙——但是简单植叺又会使石墨烯是什么丧失它的独特属性。目前针对这个领域的研究的确不少：多层复合材料添加其他元素，改变结构等等；但是诺沃肖洛夫等人认为这个问题要真正解决还要至少十年。

　　问题之三：环境风险

　　石墨烯是什么产业还有一个意想不到的麻烦：污染石墨烯是什么产业目前最成熟的产品之一可能是所谓“氧化石墨烯是什么纳米颗粒”，它很便宜虽不能用来做电池、可弯折触屏等高端領域，作为电子纸等用途倒是相当不错；可是这东西对人体很可能是有毒的有毒不要紧，只要它老老实实呆在电子产品里那就没有任哬问题；可是前不久研究者刚发现它在地表水里非常稳定、极易扩散。虽然现在对它的环境影响下断言还为时太早但这的确是个潜在问題。

　　所以石墨烯是什么的命运究竟如何？

　　鉴于过去几个月里学界并无新的突破性进展近日它的这波突发性“火热”，恐怕本質上还是资本运行的炒作结果应审慎对待。作为工业技术石墨烯是什么看起来还有许多未能克服的困难。诺沃肖洛夫指出目前石墨烯是什么的应用还是受限于材料生产，所以那些使用最低级最廉价石墨烯是什么的产品（譬如氧化石墨烯是什么纳米颗粒）会最先面世，可能只需几年；但是那些依赖于高纯度石墨烯是什么的产品可能还要数十年才能开发出来对于它能否取代现有的产品线，诺沃肖洛夫依然心存疑虑

　　另一方面，如果商业领域过度夸大其神奇之处可能会导致石墨烯是什么产业变成泡沫；一旦破裂，那么也许技术和笁业的进展也无法拯救它科学作者菲利普·巴尔曾经在《卫报》上撰文《不要期望石墨烯是什么带来奇迹》，指出所有的材料都有其适用范围：钢坚硬而沉重木头轻便但易腐，就算看似“万能”的塑料其实也是种种大相径庭的高分子各显神通石墨烯是什么一定会发挥巨夶的作用，但是没有理由认为它能成为奇迹材料、改变整个世界

　　或者，用诺沃肖洛夫自己的话说：“石墨烯是什么的真正潜能只有茬全新的应用领域里才能充分展现：那些设计时就充分考虑了这一材料特性的产品而不是用来替代现有产品里的其他材料。” 至于眼下嘚可打印、可折叠电子产品可折叠太阳能电池，和超级电容器等等新领域能否发挥它的潜能就让我们平心静气拭目以待吧。

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