石墨烯是什么东西啊?

发布网友 发布时间:2022-04-19 10:07

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好二三四 时间:2022-07-24 03:51

石墨烯是一种由碳原子以一种杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

热心网友 时间:2022-07-24 00:59

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来*性的材料。

石墨烯是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度,平均模量可大0.25TPa。 

由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔,因而石墨纸显得很脆,然而,经氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。

光学特性:

石墨烯具有非常良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内,厚度每增加一层,吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性,且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。

这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构。室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管施加电压,石墨烯的带隙可在0~0.25eV间调整。施加磁场,石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。

热心网友 时间:2022-07-24 02:17

石墨烯是是由碳原子以六角形蜂巢晶格排列形成,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯在光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

石墨烯拥有优异的光学、电学、力学等特性,这种新型材料的结构其实非常简单,就是将碳原子按蜂窝状布置,其实在自然界中,就存在着石墨烯这种材料,只是很难将其剥离成单层结构,石墨烯如果一层层叠加起来就是石墨,仅1毫米厚的石墨大约就包含了300万层的石墨烯,后来国外科学家利用机械剥离法,成功分离出了单层的石墨烯结构,如今工业上生产石墨烯的方式主要有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法等几种。

优势

石墨烯拥有良好的导电性,如果将其制成导体,能够用于超导技术领域,因为它几乎不会产生电阻,后来出现的石墨烯电池,性能更是远远超越锂电池,因为石墨烯电池的单位电容量更大,可以有效增加电池的能量存储,从而增加工作时间,并且比锂电池更加安全,不用担心自燃等问题。

其次,用石墨烯甚至有望搭建太空电梯,因为它是世界最轻,同时结构最坚固的材料,就有日本科学家提出,可以用这种材料来建设通往太空的电梯装置,将石墨烯制成碳纳米管,只需要很细的横截面,就可以让碳纳米管具有很强的承重能力,搭建太空电梯完全存在可能性,目前主要问题是如何大批量低成本地生产出碳纳米管,因为现在制约它的主要是生产工艺以及制造成本。

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