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石墨烯的主要應(yīng)用有哪些?石墨烯的用途是什么?

石墨烯膜 2022年01月20日 09:27 4692 網(wǎng)絡(luò)整理

石墨烯的主要應(yīng)用有哪些?石墨烯的用途是什么?


  隨著大規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模問題的逐步突破,石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,先實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的領(lǐng)域可能是移動設(shè)備、航空航天和新能源電池。

  石墨烯對物理學(xué)的基礎(chǔ)研究具有特殊意義,它使得一些只能在理論上證明的量子效應(yīng)可以通過實驗來驗證。在二維石墨烯中,電子的質(zhì)量似乎不存在。這種特性使石墨烯成為一種罕見的凝聚態(tài)物質(zhì),可以用來研究相對論量子力學(xué)——因為無質(zhì)量粒子必須以光速運動,所以它們必須用相對論量子力學(xué)來描述,這為理論物理學(xué)家提供了一個新的研究方向:一些需要在巨型粒子加速器中進(jìn)行的實驗可以在小型實驗室中用石墨烯進(jìn)行。


  零能隙半導(dǎo)體主要是單層石墨烯,這將嚴(yán)重影響氣體分子在其表面的作用。石墨烯的氫化和氧化結(jié)果表明,單層石墨烯的表面活性比體石墨的表面活性高,表明石墨烯的電子結(jié)構(gòu)可以調(diào)節(jié)其表面活性。此外氣體分子吸附的誘導(dǎo)作用可以改變石墨烯的電子結(jié)構(gòu),不僅可以改變載流子濃度,還可以摻雜不同的石墨烯。

  石墨烯的主要應(yīng)用1.晶體管

  石墨烯可以用來制造晶體管,由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,這種晶體管仍然可以在接近單個原子的尺度上穩(wěn)定工作。相比之下,硅制成的晶體管將在約10納米的尺度上失去穩(wěn)定性;由于石墨烯中的電子對外場反應(yīng)非常快,石墨烯制成的晶體管可以達(dá)到非常高的工作頻率。

  在消費電子展上,柔性屏幕引起了廣泛關(guān)注,成為未來移動設(shè)備顯示的發(fā)展趨勢。柔性顯示器具有廣闊的市場前景,石墨烯作為基礎(chǔ)材料具有廣闊的應(yīng)用前景。

  石墨烯的主要應(yīng)用2.新能源電池

  新能源電池也是石墨烯很早的重要商業(yè)領(lǐng)域之一,麻省理工學(xué)院已經(jīng)成功地開發(fā)出表面有石墨烯納米涂層的柔性光伏板,這可以大大降低制造透明和可變形太陽能電池的成本。這種電池可用于小型數(shù)字設(shè)備,如夜視鏡和照相機(jī)。此外,石墨烯超級電池的成功研發(fā)也解決了新能源汽車電池容量不足、充電時間長的問題,大大加快了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應(yīng)用鋪平了道路。烯的用途是什么?

  石墨烯的主要應(yīng)用3.傳感器

  石墨烯可以制成化學(xué)傳感器。這一過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的。根據(jù)一些學(xué)者的研究,石墨烯化學(xué)檢測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比較。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍環(huán)境非常敏感。石墨烯是一種理想的電化學(xué)生物傳感器材料。石墨烯制成的傳感器在檢測藥物中的葡萄糖方面具有良好的靈敏度。

  

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