什么是石墨烯?
石墨烯是一種以sp2雜化銜接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新資料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性,在資料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的使用遠(yuǎn)景,被認(rèn)為是一種未來革命性的資料。石墨烯是碳的許多其他異形體的根本結(jié)構(gòu)元素,如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。
石墨烯關(guān)于各種各樣的領(lǐng)域來說都是革命性的。
1、石墨烯是已知強(qiáng)度比較高的資料之一,同時(shí)還具有很好的耐性,且可以曲折,石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa,固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。
2、石墨烯具有十分好的熱傳導(dǎo)功能。純的無缺點(diǎn)的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK,是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)比較高的碳資料,高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。
3、石墨烯的結(jié)構(gòu)十分安穩(wěn),碳碳鍵僅為1.42。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的銜接很柔韌,當(dāng)施加外力于石墨烯時(shí),碳原子面會(huì)曲折變形,使得碳原子不用重新排列來適應(yīng)外力,從而保持結(jié)構(gòu)安穩(wěn)。這種安穩(wěn)的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
石墨烯有望在許多使用領(lǐng)域中成為新一代器件,為了探尋石墨烯更寬廣的使用領(lǐng)域,還需繼續(xù)尋求更為優(yōu)異的石墨烯制備工藝,使其得到更好的使用。石墨烯雖然從合成和證明存在到今天只有短短十幾年的時(shí)刻,可是已成為本年學(xué)者研討的熱門。其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)促進(jìn)研討人員不斷對(duì)其深入研討,跟著石墨烯的制備辦法不斷被開發(fā),石墨烯必將在不久的將來被更廣泛地使用到各領(lǐng)域中。
石墨烯產(chǎn)業(yè)化還處于初期階段,一些使用還不足以體現(xiàn)出石墨烯的多種“抱負(fù)”功能,而世界上很多科研人員正在探索“殺手锏級(jí)”的使用,未來在檢測(cè)及認(rèn)證方面需求面臨太多應(yīng)戰(zhàn),有待在手段及辦法上不斷創(chuàng)新。