石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，墨烯用途非常广泛，是一种被科学家寄于厚望的新型材料。在制造业，它不仅被运用在半导体芯片、光子传感器、太阳能电池等领域。 石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，墨烯用途非常广泛，是一种被科学家寄于厚望的新型材料。在制造业，它不仅被运用在半导体芯片、光子传感器、太阳能电池等领域。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体（monocrystallinesilicon）高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料[5][1]。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。
如今，石墨烯用途非常广泛，是一种被科学家寄于厚望的新型材料。在制造业，它不仅被运用在半导体芯片、光子传感器、太阳能电池等领域，而且在柔性触摸屏方面上，石墨烯也有相当大的用途。
当前，石墨烯征服硅谷之路面临的主要障碍是成功地将石墨烯整合到成熟的金属—硅化物技术内。现在，来自维也纳大学、德国和俄罗斯的研究人员成功地构建出一种新奇且高质量的处于一层石墨烯保护和覆盖下的金属硅化物结构。
为了揭示这一新结构的基本属性，科学家们采用了基于爱因斯坦发现的光电效应而研制的角分辨光电子能谱仪（ARPES）。当一个光粒子同一种材料相互作用时，它能将所有能量传递给材料内的一个电子。如果光粒子的能量足够大，电子获取的能量就足以让它从物质中逃逸。ARPES使科学家们能通过确定电子逃离物质的角度，提取这种材料的电子属性等相关信息。
该研究的合作者、奥地利维也纳大学材料学研究所电子属性研究中心的亚历山大·格鲁雷斯和尼克雷·沃比提斯基表示：“单原子厚度的石墨烯层以及由其制成的混合材料使我们能借用ARPES研究很多新奇的电子现象。”
作为一种新型的纳米材料，石墨烯以其独特的结构、力学和电子性质，在药物投递、肿瘤治疗等生物纳米技术领域有着广泛的应用前景。它是目前人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。
分析认为，首先，石墨烯如果取代硅，有望让计算机处理器的运行速度快数百倍。其次，石墨烯有望引发触摸屏和显示器产品的革命，制造出可折叠、伸缩的显示器件。再其次，石墨烯可以推动超级电容器发展，使得同等体积的电容扩充5倍以上的容量。此外，石墨烯加入锂电池电极中能够大幅提高导电性能。石墨烯因其超出钢铁数十倍的强度，也有望被用于制造纸片般薄的超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣和“太空电梯”的缆线，在这些领域将引发革命性的突破。
作为一种技术含量极高的碳材料，石墨烯在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等领域都将带来一次材料革命。由于售价高昂，石墨烯目前尚未产业化。有分析认为，作为一种理想的替代型材料，石墨烯一旦实现产业化其产值至少在万亿以上。
(来源：工控网（百站）)
编辑：系统管理员
