石墨烯改变世界的10种方式!

作者: BRYAN NELSON

来源: 少年科学画报

发布日期: 2018-03-17 11:44:36

石墨烯是当今世界最受瞩目的材料之一,其强度高、灵活度强,且在多个领域有广泛应用,包括但不限于能源、水处理、电子产品、防腐蚀、照明、运动服装、生物医学、物联网和防弹材料。石墨烯的技术革命正在改变世界,未来将在多个方面显著提升生活质量和技术水平。

石墨烯是当今世界最受瞩目的材料之一,虽然它只有一个碳原子那么厚,但它的强度却是钢的100倍,而且灵活度非常高。自从2004年科学家成功从石墨中分离出石墨烯,涉及石墨烯的专利清单每年都在呈指数增长。石墨烯所带来的技术革命,正在一点点地改变着这个世界!下面是10个关于石墨烯的应用研究,它们都将在不远的未来走入我们的生活。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯,并获得了2010年的诺贝尔物理学奖。盖姆同时也发现了石墨烯可以用来制作移动发电机,其动力来源可以是从空气中提取的氢。石墨烯有助于解决世界水危机,由石墨烯制成的膜可以让水通过,但把盐过滤掉。换句话说,石墨烯可以彻底改变海水淡化技术。

麻省理工学院的研究人员发现,这种材料的透水性比传统的反渗透膜高出几个数量级,而且纳米多孔石墨烯在水净化中可能发挥着重要作用。来自密歇根大学的研究人员开发了一种石墨烯隐形眼镜,使佩戴者能够感知整个红外光谱,以及可见光和紫外线。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。

因为石墨烯实际上是不可渗透的,所以有一天也许可以用石墨烯涂层来消除腐蚀和生锈。研究人员甚至表示,玻璃器皿或覆盖石墨烯涂层的铜板可以作为盛放具有腐蚀性、强酸性物质的容器。根据新型石墨烯电极技术,未来发光壁纸有可能会取代LED灯。发光壁纸可以更好地调节灯光,也更节能。

意大利DirectaPlus公司联合意大利科尔马公司在德国慕尼黑体育用品博览会(ISPO Munich)上发布了公司第一款采用石墨烯和纳米技术制作的运动服装。含有石墨烯的运动服装与传统运动服相比,关键性能在于它可以成为人体和外部环境的过滤器,确保穿着者能保持理想的温度。

在未来的医学领域,也许可以在人体中植入石墨烯,它可以读取你的神经系统或与细胞对话,帮助医生更好地监控你的身体,也可能有助于诊断和调整你的生物系统以达到最佳的健康状态。当你推着购物车经过结算柜台时,不需要像现在这样排队逐个扫描商品,物联网无线系统会自动统计你购物车中的物品并计价,并从你的购物卡扣除费用,所有的一切将瞬间完成,你只要拿到一个收据即可。

石墨烯薄而坚固,其可吸收的冲击力是用于制作防弹背心常用材料的2倍。另外,石墨烯是超轻的,因此对磨损的限制较小。不仅是防弹背心,石墨烯也可以用于制作其他防弹表面,例如防弹窗等。

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