人們對發(fā)現(xiàn)人類最強(qiáng)的晶體石墨烯有什么看法

人們對發(fā)現(xiàn)人類最強(qiáng)的晶體石墨烯有什么看法


石墨烯是一種強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導(dǎo)電性最好的材料。它的發(fā)現(xiàn)者之一，2010年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者和英國曼徹斯特大學(xué)的康斯坦丁·諾沃喬洛夫教授，在其應(yīng)用中做出了任何新的發(fā)現(xiàn)。

單原子厚度的石墨晶體稱為石墨烯，被認(rèn)為是人類可獲得的最強(qiáng)的晶體。石墨烯打開了其他二維原子晶體的實驗門，形成了巨大的二維晶體群。

4月14日下午，在第三屆石墨烯高峰論壇上，2010年諾貝爾獎獲得者、英國曼徹斯特大學(xué)教授康斯坦丁·諾沃塞洛夫教授發(fā)表了題為《二維世界的材料》的主題演講報告，從物理結(jié)構(gòu)的角度，特別是從二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

石墨烯是一種強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透過率最高、導(dǎo)電性最好的材料。

2004年，諾沃索洛夫和曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家安德烈·海姆成功地將石墨烯與石墨分離，并證實石墨烯可以單獨存在，從而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

二維材料是指能夠在非納米尺度（1-100nm）上自由移動（平面運動）的材料，如納米薄膜、超晶格和量子阱。

由于二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同的原子層進(jìn)行組合，具有不同的原子精度和性能，因此這些結(jié)構(gòu)性質(zhì)可以用來研究新的物理現(xiàn)象或適應(yīng)各種可能的應(yīng)用。這里的異質(zhì)結(jié)構(gòu)堆的功能是嵌入式設(shè)計。

與二維材料相比，還有一維材料和三維材料，一維材料是指電子在非納米尺度方向的自由運動（線性運動）。碳納米管（CNT）是最具代表性的材料，三維材料是指電子在三種非納米尺度上自由運動的材料，如納米粉末高壓成形或控制金屬液體結(jié)晶的納米顆粒結(jié)構(gòu)。

關(guān)于石墨烯的應(yīng)用價值，諾沃施洛夫認(rèn)為，石墨烯技術(shù)應(yīng)應(yīng)用于已知的物理物質(zhì)，并應(yīng)在二維材料中挖掘更多的應(yīng)用，針對基于范德華力的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合射頻識別技術(shù)（RFID）制作傳感器。以及在此基礎(chǔ)上制造多功能產(chǎn)品。

中國生產(chǎn)商詢問了600多名現(xiàn)場參與者，包括國內(nèi)外對石墨烯感興趣的學(xué)者和專業(yè)人士，石墨烯技術(shù)何時能得到廣泛應(yīng)用和推廣。諾沃索洛夫回應(yīng)說，有許多初始規(guī)模的化工產(chǎn)品和應(yīng)用材料，例如石墨烯粉末是最常見的產(chǎn)品之一，在中國已經(jīng)開始成形。

去年十月，國家主席習(xí)近平參觀了曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所，聽取了Novosholov關(guān)于石墨烯研究的介紹，并參觀了石墨烯展示和生產(chǎn)的地下超級清潔實驗室。

石墨烯作為一種新型納米材料，以其獨特的結(jié)構(gòu)、力學(xué)和電子性能，在藥物傳遞、癌癥治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

石墨烯也是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，是十三五新材料開發(fā)的重點，今年4月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會網(wǎng)站發(fā)布了《石墨烯材料術(shù)語、定義和代號國家標(biāo)準(zhǔn)草案》。erials（征求意見稿）。它還在一個月內(nèi)征求公眾意見。

雖然石墨烯市場關(guān)注度高，參與者多，但由于我國缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了市場的混合，普遍認(rèn)為，上述磋商標(biāo)志著我國第一個石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)的制定取得了重要進(jìn)展。

石墨烯和碳納米管在工業(yè)上經(jīng)常被比較。在今天的論壇上，清華大學(xué)物理系教授、清華富士康納米技術(shù)研究中心主任范壽山教授還就如何使碳納米管材料實用作了主旨報告。

碳納米管（CNT）作為一種一維納米材料，由于其重量輕、六邊形連接良好，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能，近年來隨著碳納米管和納米材料的深入研究，其廣闊的應(yīng)用前景不斷顯現(xiàn)。

范壽山說，到目前為止，碳納米管可以制成聚合物彈性膜，垂直導(dǎo)熱，水平隔熱，碳納米管也可以用作光學(xué)儀器，吸收率接近100%。

此外，范壽山認(rèn)為，碳納米管薄膜具有良好的透射率，僅占空間的10%，并進(jìn)行了可穿戴模擬，做了一些植入式導(dǎo)線，可用于某些外科手術(shù)。

在加熱器方面，碳納米管也可以發(fā)揮最大的優(yōu)勢。范壽山說，碳納米管可以作為柔性加熱器件，具有膜面積小、密度高、脈沖響應(yīng)快、加熱和散熱快等特點，其他材料做不到。

碳納米管也可以用于鋰電池中。碳納米管是一維材料和二維三維網(wǎng)絡(luò)中最好的材料。范壽山說，碳納米管還可以用作催化劑載體，甚至是復(fù)合材料。聚合物材料固化后，可以用碳納米管來控制切割方向。

對于石墨烯電池最熱門的話題，業(yè)內(nèi)有人問碳納米管還是石墨烯更為人所知的范壽山，因為氧化物的導(dǎo)電性不好，不能阻礙離子的進(jìn)出，從這個角度看，碳納米管形成的網(wǎng)絡(luò)更好。

碳納米管膜已經(jīng)形成了一個固定的網(wǎng)絡(luò)，如果每個氧化物點都在網(wǎng)絡(luò)上，就有電子接入。我們要找到一種特殊的薄膜電池，而不是一種新材料（石墨烯）來競爭。范壽山說。

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