石墨烯是由碳原子構(gòu)成的二維晶體結(jié)構(gòu),具有極強(qiáng)的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能。它是一種近年來備受關(guān)注的新型材料,被認(rèn)為具有廣泛的應(yīng)用前景。
1.什么是石墨烯材料
石墨烯是一種全新的納米材料,由一個厚度只有一個原子層的碳原子晶體構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)類似于蜂窩狀的六角網(wǎng)格。石墨烯是一種具有極高強(qiáng)度、極低質(zhì)量、優(yōu)異導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性的材料。
2.石墨烯材料的優(yōu)缺點
石墨烯材料的最大優(yōu)點在于它擁有出色的物理和化學(xué)性質(zhì),由于表面積大將成為材料科學(xué)和設(shè)備制造領(lǐng)域的研究重心,其有望引領(lǐng)開發(fā)出在幾方面具備全球領(lǐng)先技術(shù)的新一代材料,如光電顯示、超導(dǎo)材料和生物醫(yī)藥等。
石墨烯材料的局限在于其制造方法還不成熟,生產(chǎn)成本很高。另外,由于其是單層結(jié)構(gòu),過于薄小,容易碎裂和惰性不太能與其他物質(zhì)結(jié)合,需要采取某些手段強(qiáng)化其表面的化學(xué)特性以更換不穩(wěn)定問題。
3.石墨烯材料的應(yīng)用
由于石墨烯具有出色的物理和化學(xué)性質(zhì),因此它被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。例如:
- 石墨烯在電子領(lǐng)域中可以作為非常優(yōu)秀的傳輸載體或?qū)w,可制作出比硅晶體管更快和小得多的晶體管。
- 石墨烯還可以作為輕便和堅固的材料,用于航空太空制造和汽車零件設(shè)計。
- 石墨烯的光學(xué)特性也被廣泛研究,尤其是由于能夠通過單層石墨烯,在紅外和可見光波段實現(xiàn)高效全強(qiáng)度透光,因此被廣泛研究用于更為靈活的光電設(shè)備制作中。
- 在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中,石墨烯也具有重要的應(yīng)用前景,可以被用于成像,治療和細(xì)胞檢測。