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石墨烯所帶來的技術(shù)革命正在一點點地改變著這個世界

提供來源:石墨烯 鋰電池 掃描電鏡 金相顯微鏡 材料檢測分析 日期:2019年04月09日
石墨烯是當(dāng)今世界受矚目的材料之一,雖然它只有一個碳原子那么厚,但它的強度卻是鋼的100倍,而且靈活度高。自從2004年科學(xué)家成功從石墨中分離出石墨烯,涉及石墨烯的清單每年都在呈指數(shù)增長。石墨烯所帶來的技術(shù)革命,正在一點點地改變著這個世界!下面是10個關(guān)于石墨烯的應(yīng)用研究,它們都將在不遠的未來走入我們的生活~
 
來自空氣中的燃料
 
英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯,并獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎。蓋姆同時也發(fā)現(xiàn)了石墨烯可以用來制作移動發(fā)電機,其動力來源可以是從空氣中提取的氫。盡管石墨烯致密,即使是小的氣體原子(氦原子)也無法穿透,但它仍然可以用于篩出氫原子中的電子。這意味著石墨烯薄膜可以大大提高質(zhì)子導(dǎo)電膜的效率,質(zhì)玫嫉縋な僑劑系緋丶際醯鬧匾槌剎糠幀8悄廢胂?,未来的潮I究贍蓯怯煽掌形⒘康那飫刺峁┒Φ摹Ⅻ/div>
 
可飲用的海水
 
石墨烯有助于解決世界水危機,由石墨烯制成的膜可以讓水通過,但把鹽過濾掉。換句話說,石墨烯可以改變海水淡化技術(shù)。麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),這種材料的透水性比傳統(tǒng)的反滲透膜高出幾個數(shù)量級,而且納米多孔石墨烯在水凈化中可能發(fā)揮著重要作用。在2018年的一項研究中,澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的研究人員使用了一種被稱為“graphair”的石墨烯,僅過濾了一次,就將海水凈化為了飲用水。過濾中只用到了加熱裝置、石墨烯、薄膜過濾器和一個小水泵,該項技術(shù)有望在未來得到推廣。
 
“捕食者”視角
科幻電影《捕食者》中的外星刺客擁有一個超能力:他看到的世界是熱紅外影像的?,F(xiàn)在,你也可以擁有如“捕食者”一般的視角。來自密歇根大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種石墨烯隱形眼鏡,使佩戴者能夠感知整個紅外光譜,以及可見光和紫外線。研究人員稱:“如果我們將石墨烯隱形眼鏡與其他的可穿戴式電子產(chǎn)品結(jié)合起來使用,將大大擴大我們的視野,為我們提供一種與環(huán)境交互的全新方式。”
 
基于石墨烯的電子產(chǎn)品
 
石墨烯目前有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產(chǎn)未來的計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。石墨烯還可以用來制造超薄的柔性觸摸屏,以后,你再也不用擔(dān)心把智能手機摔碎了。2018年,美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn),石墨烯展現(xiàn)出更奇妙的電子特性,石墨烯可以被調(diào)節(jié)為兩個:絕緣體或超導(dǎo)體。表現(xiàn)出兩種不同的電氣特性髯魑堤澹繾釉諂渲型耆薹鞫?;作为超道^?,道`釉諂渲鋅稍諏愕繾璧那榭魷鋁鞫Ⅻ/div>
 
一個沒有銹的世界
因為石墨烯實際上是不可滲透的,所以有一天也許可以用石墨烯涂層來消除腐蝕和生銹。研究人員甚至表示,玻璃器皿或覆蓋石墨烯涂層的銅板可以作為盛放具有腐蝕性、強酸性物質(zhì)的容器。團隊的研究人員Rahul Nair稱:“石墨烯可以帶來的行業(yè)變革,它可以用于保護<品免受空氣、氣象要素或腐蝕性化學(xué)品的損害,應(yīng)用在醫(yī)療、電子、核工業(yè)甚至造船業(yè)等行業(yè)上。”
 
發(fā)光壁紙
 
根據(jù)新型石墨烯電極技術(shù),未來發(fā)光壁紙有可能會取代LED燈。發(fā)光壁紙可以更好地調(diào)節(jié)<光,也更節(jié)能。瑞典Linköping大學(xué)的研究人員Nathaniel Robinson稱 :“用石墨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電極,未來的組件將更容易回收,從而有利于環(huán)境保護。”
 
更快更強的游泳選手
意大利DirectaPlus公司聯(lián)合意大利科爾馬公司在德國慕尼黑體育用品博覽會(ISPO Munich)上發(fā)布了公司一款采用石墨烯和納米技術(shù)制作的運動服裝。含有石墨烯的運動服裝與傳統(tǒng)運動服相比,e鍵性能在于它可以成為人體和外部環(huán)境的過濾器,確保穿著者能保持理想的溫度。此外,該運動服還能有效降低空氣和水的阻力,提高運動靈活性,從而大大提高運動員的速度。
 
整合生物系統(tǒng)
 
在未來的醫(yī)e領(lǐng)域,也許可以在人體中植入石墨烯,它可以讀取你的神經(jīng)系統(tǒng)或與細胞對話,幫助醫(yī)生更好地監(jiān)控你的身體,也可能有助于診斷和調(diào)整你的生物系統(tǒng)以達到的健康狀態(tài)。這項技術(shù)還可以幫助健身愛好者跟蹤和監(jiān)測他們的健身計劃。
 
可佩帶式e券
當(dāng)你推著購物車經(jīng)過結(jié)算柜臺時,不需要像現(xiàn)在這樣排隊逐個掃描商品,物聯(lián)網(wǎng)無線系統(tǒng)會自動統(tǒng)計你購物車中的物品并計價,并從你的購物卡e除費用,所有的一切將瞬間完成,你只要拿到一個收據(jù)即可。未來讓你享受如此輕松購物的,正是石墨烯技術(shù)在射頻識別上的應(yīng)用。
 
防彈背心
 
石墨烯薄而堅固,其可吸收的沖擊力是用于制作防彈背心常用e料的2倍。另外,石墨烯是超輕的,因此對磨損的限制較小。不僅是防彈背心,石墨烯也可以用于制作其他防彈表面,例如防彈窗等。