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圖解石墨烯9個驚人用途,從過濾海水到智能塗漆

石墨烯是單層石墨 - 也被稱為鉛筆中常見的軟材料 - 原子排列成蜂窩狀,六邊形圖案。石墨烯實際上正在成為科學上最通用的新材料之一。

只有一個原子厚,石墨烯是已知宇宙中最強的材料之一,具有100倍的鋼強度,極大的靈活性,還有許多其他在表面下的潛能。

【世界上最薄的燈泡】

設想一個靈活的、透明的顯示器或光帶,而它只有一個單原子厚。哥倫比亞大學工程學院、首爾大學和韓國標準與科學研究院的科學家的研究表明,石墨烯可以幫助實現這一目標。

通過將小條石墨烯(石墨烯納米帶)附著到金屬電極並使電流通過它們,石墨烯被顯示為加熱並點亮。 哥倫比亞教授詹姆斯·霍恩 ( James Hone)將其描述為「 世界上最薄的燈泡」 。而將這一突破轉化為智能服裝等可穿戴設備將是革命性的。

【超導體】

石墨烯也可以作為超導體 ,這意味著電流能夠以零電阻流過,這是英國劍橋大學研究人員的發現。通過將石墨烯與稱為鐠鈰氧化銅(PCCO)的材料偶聯來激活該效果。

為什麼超導材料很重要? 因為將來它們可以提供無限的能量來源,因為它們並不總是需要補給電流的。

該項目的研究人員之一,高級研究員Angelo Di Bernardo告訴Digital Trends,「有一天,超導領域的夢想是讓你的電腦或iPhone工作,而不消耗能量。你只需要一次充電,然後你就可以忘記充電這件事,因為在整個生命周期內將不需再次充電。」

【革命性的揚聲器】

為了產生聲音,普通揚聲器通過來回移動(或震動)而在空氣中產生壓力波。石墨烯最終可能會提供一種不同的方法。來自英國埃克塞特大學的研究人員已經展示了石墨烯如何能夠創造一種非移動的固態音頻設備 ,有朝一日可以用一種被稱為熱聲生成的東西來取代現有的笨重的音響系統。

這個過程並不是物理地移動一個元件,而是通過使用石墨烯以非常高的速度周期性地改變空氣的溫度,足以產生可聽頻率的聲音或者更高的超聲頻率聲音。其最終應用可能是將揚聲器融入超薄觸摸屏技術,其中屏幕能夠自行發出聲音。 不需要單獨的揚聲器。

【比鑽石強的防彈衣】

單層石墨烯是真棒。你知道什麼更棒? 兩層石墨烯結合。喬治亞理工學院的研究人員最近展示了兩層外延石墨烯薄膜(只有兩層原子石墨層)可以承受鑽石尖端的穿孔 。

它有望發展成為超薄的防彈衣,就像金屬箔一樣光亮,但像鑽石一樣堅固,能夠阻止子彈帶來的死亡。(有趣的是,石墨烯屏蔽層的超硬效應僅在使用兩層石墨烯時才會產生,而額外的層似乎具有不利影響。)

【過濾海水】

石墨烯膜可以用來製造比任何餐廳廚房都更好的篩子。一項研究表明,石墨烯膜可以將85%的鹽從海水中過濾出來 ,這對於飲用來說不夠純凈,但對於農業用途是完全可以接受的。(最新的研究應該已經突破了85%的過濾效果,請出門左轉翻看以前的新聞。)

英國曼徹斯特大學最近的研究人員甚至用石墨烯膜過濾威士忌的顏色 - 將其變成透明液體。

【未來塗漆】

試想一下,如果您能夠在建築物上塗上一層特殊的塗層,當它感覺到底層結構需要修理時,就會改變顏色。這就是德國萊布尼茨聚合物研究所的研究人員用智能石墨烯塗層實現的,該塗層通過改變顏色來指示斷裂。

受魚鱗反射光線的啟發,塗層被設計成放大特定波長的光,但是使其他光滑。石墨烯薄片以一定的角度放置在表面上,如果以某種方式受損,它們會反射紅光,黃光和綠光。

更為巧妙的是,光的顏色可以根據塗層地方的壓力的嚴重程度而改變,所以結構也可以被認為是用顏色編碼的,以顯示特定區域的破壞程度。

【智能健康監控】

石墨烯的檢測不僅僅是健康的。芝加哥伊利諾斯大學的研究人員也證明,它也可以幫助檢測癌細胞 。在實驗中,他們將從小鼠取出的腦細胞放到石墨烯片上,發現它能夠區分單個癌細胞(成膠質細胞瘤或GMB細胞)和正常細胞。

奧斯汀得克薩斯大學的其他研究人員也創建了基於石墨烯的臨時紋身, 能夠跟蹤人體的生命體征,如皮膚溫度和水合作用。(出門左轉查看以前報道)

【耐用充電工具】

石墨烯也可以用來製造能夠快速充電的新電池。一家名為東旭光電的中國公司建造了一個名為G-King的電池組,這個電池容量高達4800mAh,據報道在一個小時內就可以從空到充滿電。

該電池據說足夠強大,可以放電並重新充電3500次 - 這比普通的鋰離子電池要多得多。

【製造跑鞋】

從今年開始,由於英國曼徹斯特大學與運動服裝品牌inov-8的合作關係,您將可以購買使用石墨烯製成的跑鞋 。這些鞋子已經在實驗室中測試過,而且石墨烯複合橡膠外底(實際上以石墨烯為特徵的部分)據說比傳統材料更堅固和更具彈性,使得鞋更耐磨損。

石墨烯的應用越來越多,您期不期待呢?

來源:digital trends。由Graphene石墨烯快訊獨家翻譯整理,轉載請註明出處。也歡迎大家投稿、轉載、留言以及互動,共同關注石墨烯的發展。

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