石墨烯未来应用发展的五大趋势
超级材料这个词近来被大量使用陶瓷超级材料,气凝胶超级材料,弹性体超级材料。但是有一种超级材料把它们都淹没了,它让它的发现者获得了诺贝尔奖,并为科学的炒作和兴奋定义...
“超级材料”这个词近来被大量使用——陶瓷超级材料,气凝胶超级材料,弹性体超级材料。但是有一种超级材料把它们都淹没了,它让它的发现者获得了诺贝尔奖,并为科学的炒作和兴奋定义了上限。它有可能使处理、电力储存、甚至太空探索发生革命性的变化,这就是石墨烯材料。
石墨烯(Graphene)是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式),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。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素,如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。石墨烯有许多不同寻常的性质,它能有效地传导热量和电,它的导电性也非常高,而且几乎是透明的。它不仅具有令人难以置信的物理特性,还被广泛引用为每一重量基础上创造的最坚固的材料。例如,石墨烯在原子小的情况下,可以使处理器中的晶体管更加紧密地封装,并允许许多电子行业向前迈进一大步。
石墨烯可以做成化学传感器,这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的,根据部分学者的研究可知,石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料,石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。
四、防腐涂料领域的应用
目前国内防腐涂料消费量近180万吨,占世界防腐涂料总消费量的40%以上。我国防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、桥梁、集装箱等领域。涂料中添加石墨烯后,石墨烯能够形成稳定的导电网格,有效提高锌粉的利用率,同时,石墨烯涂层能在金属表而与活性介质之间形成物理阻隔层,对基底材料起到良好的防护作用。
在慢性病的治疗上,石墨烯具有巨大的医疗潜力。石墨烯释放的远红外,作用于人体时会引发细胞原子与分子的共振,共振效应可将远红外线的热能传递到人体皮下的较深部分,作用于血管微循环系统,可加速血液循环,强化各组织间的新陈代谢,调理身体,促进慢性病的康复。
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