石墨烯是什麼?有何作用與特點?
石墨烯可能目前還沒有被真正的流行起來,而我們現在聽到關於石墨烯最多的可能就是石墨烯電池,石墨烯充電寶這一類的東西,當然子凡也在一些眾籌平台看到過這些石墨烯技術的產品,例如石墨烯避孕套、石墨烯助眠枕、石墨烯空氣凈化器、石墨烯發熱的衝鋒衣、石墨烯燃脂儀、石墨烯取暖畫等等,那麼石墨烯究竟是一個什麼樣的科技產品技術材料,為何能夠被這樣廣泛的利用?
石墨烯(Graphene)是一種二維晶體,由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,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。
石墨烯材料自從 2004 年第一次被成功製造出來,就已經被科技界普遍的看好,認為石墨烯是一種顛覆性的全新材料,因其優異的導熱性和導電性將可能引領黑科技的革命,21 世紀也將成為「石墨烯時代」。
由於石墨烯材料擁有非常優異的導熱性及導電性,所以從上面子凡列舉的一些產品中就可以看到其特性被充分的利用,就用石墨烯電池來說,其導電性和轉換率都會高於傳統的鋰電池和聚合物電池,所以相關的產品也會變得更更極致和優秀。
2016 年 1 月 13 日,《2015 全球石墨烯產業研究報告》正式發售,此事在業界引起強烈反響,全書共計 338 頁,約 21 萬字,內容涵蓋了石墨烯行業的定義及分類,對行業標準、產業鏈,以及石墨烯在國民經濟中的重要地位做了描述;通過文字、數據、圖表相結合的方式,對全球石墨烯產業發展現狀、中國石墨烯行業發展環境及運行情況做了詳細分析。
報告主體部分針對其上遊行業及下游應用領域進行了全面細緻的分析,涉及到的行業包括:石墨、鋰電、太陽能、超級電容器、感測器、生物醫藥、複合材料、環保行業、柔性顯示器件、散熱材料等多個領域。而其中又對每個領域的自身產業發展概況、石墨烯在該領域的應用、專利、市場前景等方面做了系統分析。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收 2.3%的光;導熱係數高達 5300 W/m·K,高於碳納米管和金剛石,比鑽石還堅硬,強度比世界上最好的鋼鐵還要高上 100 倍,常溫下其電子遷移率超過 15000 cm2/V·s,又比納米碳管或矽晶體(monocrystalline silicon)高,而電阻率只約 10-6 Ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低,電子的移動速度極快,因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯的應用範圍其實非常的廣泛,從電子產品到防彈衣和造紙,甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料。而目前我們在市面上看到的一些石墨烯相關產品可能都僅僅只是冰山一角,相信會在以後會有更多優秀的公司優秀的產品陸續的被研發和製造出來,而這一切就和我們淚雪網一起拭目以待,翹首以盼吧!
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