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神奇的材料石墨烯原来是这样的

信息来源:网络发布时间:2020-04-21 点击数:

神奇的材料石墨烯原来是这样的

石墨烯就像它的名字所示,它是从石墨中提取的,石墨是用在铅笔上的材料。和石墨一样,石墨烯完全由碳原子组成,1毫米的石墨含有大约300万层的石墨烯。石墨是一种三维的晶体结构,而石墨烯是一种只有原子厚度的二维晶体。碳原子在六角形的蜂窝结构中完美分布,只有0.3纳米厚,每个原子之间只有0.1纳米。

石墨烯这种样样好的超级材料,这种纳米材料是无价的,但这不是成本的问题。它的价值在于它的潜力。这个问题的分子被称为石墨烯,欧盟准备在2013年至2023年之间投入10亿欧元(13亿美元),以确定它是否能改变电子、能源、健康和建筑等一系列行业。

2004年,两名俄罗斯出生的科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃塞洛夫和其他人一起发表了第一个电子测量结果,证明他们已经分离出了石墨烯。他们用胶带把石墨片从石墨中分离出来——这最终导致他们在2010年获得了诺贝尔物理学奖。

石墨烯可以作为一种良好的导体,可以代替在触摸屏中使用的铟的电极。由于它是轻的,石墨烯可以被集成到复合材料中以消除闪电对飞机机身的影响。它也是防水的,在氢气储藏库中也可以使用。

因为没有什么能阻挡电子,石墨烯不能被“关掉”,所以理论上它在晶体管中用处不大,晶体管是现代电子产品的关键部件。然而,研究正在进行中,以创造一个人造的带隙,使它能够被关闭,从而用于这个目的。欧洲联盟已经决定将重点放在一些应用上。

事实上,就像碳纳米管一样,需要考虑大量不同类型的石墨烯。大小当然很重要,但化学状态也很重要。由于石墨烯是如何合成的,或者它的层是如何被建立的,这种分子可能会被或多或少地氧化,或者含有不同数量的残余杂质。

石墨烯的另一个优点是,它为其他二维材料打开了通向原子之小的路径。氮化硼、硫酸钼、钨甚至100%硅硅烷是一些听起来很奇怪的名字,可能会变得更常见。一些分离,其他的行为。将这些分子层层堆叠起来,就会创造出具有新特性的新材料。

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