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石墨烯爲何被稱爲“材料之王”?

來源:中國數字科技館作者:管理員

它的強大能力常常令人咋舌。一塊用它制成的一厘米厚板材,能夠讓一頭5噸重的成年大象穩穩站在上面;用它做的手機電池,一秒內就能把電充滿;以它爲材料的平板電腦,可以隨意折疊成手機大小放在口袋裏。這種神奇的材料就是石墨烯。

石墨烯被稱爲"材料之王"是由于其一系列特性決定的。石墨烯是一種由碳原子組成的六角形二維碳納米材料。它的優勢基于它以下幾個優點:首先它的厚度是目前最薄的,然後是強度最高,透光最好,導電最好,導熱也是最好的。

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石墨烯是一種由碳原子組成的六角形二維碳納米材料(圖片來自網絡)

跟我們生活中遇到的一些材料對比,就能感受到石墨烯的一些優勢,比方說它的厚度僅有0.34納米,1克單層的石墨烯展開就可以達到2630平方米。如果和我們打印使用的A4紙比較,那麽單層的石墨烯厚度僅僅是相當于紙厚度的一百萬分之一。

石墨烯的強度硬度甚至超過了鑽石,幾乎是優質鋼材的一百倍。玻璃的透光率可能才只有89%,而石墨烯的透光率可以達到97.7%,所以肉眼下它幾乎是透明的。在導電導熱方面,目前也還沒有材料可以超過石墨烯。

正是因爲石墨烯有這麽多優異性能,現在包括美國、歐盟等都把石墨烯列爲非常重要的一個前沿材料,美國軍方甚至把石墨烯列爲影響未來軍事裝備的九大科技之一。在歐盟,歐洲科學家也把石墨烯列爲影響未來科技的六大科技之一,並且把它排在了第二位。

這些年石墨烯基礎研究和相關産業在中國發展也很快,中國不僅形成了比較雄厚的石墨烯基礎研究和應用研究的研發力量,一些顯現出石墨烯優異性能的産品也在不斷問世。

當前,我國還需要在研究中深入挖掘,解決石墨烯材料基礎研究和産業發展的一些關鍵性難題,將中國發展成一個石墨烯研發的強國。