

正若有学者所言,19世纪是铁器的时代,20世纪是硅的时代,21世纪是碳的时代。碳是自然界散布最广泛的元素之一,是组成地球上一切生命体最重要的元素。碳材料的特点几近涵盖地球上所有物质的性质。前进先辈碳材料存在新型结构和精良的物理化学性能,是对未来成长存在重大和决定意义的新材料。
石墨烯存在超薄、超轻、超高强度、超强导电性、精良的室温导热和透光性,几近完整透明,结构不变,操作很是广泛,成长远景重大,是督促策略高手艺成长的关头材料。
石墨烯的创造当然仅10年摆布,却激起了搜罗全球的一波又一波的研究斥地浪潮。石墨烯是一种由碳原子慎密聚积而成的二维晶体,存在奇怪的电子传输、导电、导热和机械等特点。2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,在测验测验室成功地从石墨中剥离出了石墨烯,证了然石墨烯可以孤立存在,是以荣获2010年诺贝尔物理学奖,从而掀起了石墨烯制备、改性和操作的全球研究***。将石墨烯用于超级电容器、透明电极、锂离子电池、传感器、功效涂料和聚合物纳米复合材料等方面的操作远景,斥地了石墨烯材料的新时代。
新材料财产作为策略性新兴财产的重点之一,也是未来高新手艺财产成长的基石和先导,是我国成为世界制作业强国的重要根底。石墨烯作为前进先辈碳材料,它是当今创造的世界上最精良的材料。它有以下特点:最薄,0.35nm,被称为现今世界最薄的材料;比概况积最大,2620m2/g;最硬,刚度优于金刚石,是人类已知强度最高的物质,比钢铁硬100倍;最抗拉,可弹性拉伸20%;热导率最高,5300W/m.k;最高迁移率200,000cm2/v.s@300k;高透光性,透光率为97.7%/单层;高载流能力:电流密度比铜高6个数目级;最奇怪的是,石墨烯是二维量子材料,线性能带色散关系,载流子有用质量为零,能在温室下视察到量子霍尔效应;还存在室温弹道输运特点。
石墨烯存在没有穷广阔泛博奔放的操作远景,当然此刻还是暗藏阶段,广泛操作与财产化还没有翻开场合排场,可是从科学展望的角度来看,已经成为不成轻忽的重点规模。比方,它可替换息争决传统锂电池充电速度慢、蓄电能力差、寿命短、传染等短处,可解决电动汽车成长的关头坚苦,使新能源电动汽车蓬勃成长。再比方可以替换硅,制作未来新一代超级计较机;替换ITO透明导电薄膜,操作于触摸屏、柔性显示、太阳能电池等电子财产规模;还可操作于淡水淡化、可降解塑料、散热膜、防腐涂层、生物材料、复合材料、平板电脑、腕表日历、移动电话、光电探测器、石墨烯纸、石墨烯布以及航天兵工、超轻防弹衣、超薄超轻飞机、超薄折叠手机、甚至有想象力的天空电梯等。石墨烯创作创造的需求,极有可能掀起一场搜罗全球的倾覆性新手艺新财产革命。从全球成长趋夙来看,谁都不愿意丧失石墨烯成长带来的重大机缘。