2017年04月06日 星期四
石墨烯应用将给我们带来哪些惊喜?
手机充电有望“秒充” 电动汽车两三分钟把电充满

    不久前,清华大学的研究团队发布了一项“智能石墨烯人工喉”的发明,制造出一种收发同体、适合穿戴的集成声学器件,有望在未来解决聋哑人的“说话”难题。

    石墨烯,堪称当前最热的全新材料。人们用“难得的元素”形容轻得像空气、坚硬得像钢铁的性能完美的材料。

    什么是石墨烯

    石墨是碳元素的一种存在形式,是最软的矿物之一,常做成石墨棒和铅笔芯。石墨烯就是从石墨材料中剥离出来的,只由一层碳原子在平面上构成。

    石墨烯堪称目前世界上最薄的材料,约0.3纳米,头发丝的五十万分之一。同时,它又能导电,电子在石墨烯中的运动速度达1000千米/秒,是光速的1/300。轻薄、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们很多想象空间。

    中国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室副主任孔月婵博士介绍说,石墨烯的硬度非常强,比现在最强的钢铁还要强100倍;石墨烯的电子运行速度是硅的10倍,非常适合发展下一代超高频电子器件。此外,石墨烯还是传导热量的高手,比最能导热的金属银还要强10倍。

    石墨烯将带来什么

    手机充电可以“秒充”,手机屏幕可以轻易弯曲甚至折叠,汽车可以使用石墨烯导静电轮胎,避免摩擦起电发生爆燃……

    用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能。“由石墨烯制作的器件,可以在雷达上应用,大幅提高雷达的分辨率。而且在通讯、成像上都有比较广泛的应用。”孔月婵介绍说。

    科研人员让石墨烯附着在厚度只有50纳米的金箔上,然后用一套新的办法,把石墨烯完整地转移到柔软的塑料片上,制备出具有一定功能的电子器件。这样的电子器件可以轻松弯曲。未来无论是可以折叠的显示屏幕,还是能够植入人体的可穿戴设备,都可能靠这样的石墨烯器件来实现。

    石墨烯另一个被寄予厚望的应用领域是电能的储存。它的优势在于充电速度快,几分钟就能充满,而且可以重复使用几万次。未来,电动汽车使用石墨烯电池,可能花两三分钟就可以把电充满。《人民日报》2017.3.27  文/余建斌等

京ICP备06005116