如果要说现在什么最火?大家都会想到无AI、机器人。如果说什么新材料最火?很多人都会想到石墨烯。它的厚度仅为头发丝的20万分之一,而强度却是钢的200倍。作为世界上已知的最薄最轻最强的材料。石墨烯到底是何方神圣?它,又有何妙用?一起来看看!
大致了解石墨烯材料的小伙伴,一定对它不陌生。石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道紧密堆积而成的二维蜂窝状晶格结构,其厚度仅为0.335nm,强度却是钻石的40倍,最好的钢的100倍。同时,石墨烯具有高达97.7%的透光率,导电性能优越,热导率高,是目前已知的最高导热材料。这些优异的性能使得石墨烯在众多领域具有广泛的应用前景。
在能源领域,石墨烯被用来制造高性能的太阳能电池和超级电容器,提高能源转换和存储的效率。在电子领域,石墨烯则制造高速、低功耗的电子设备。是材料科学领域的新宠儿,石墨烯可以用于制造高强度、轻质的材料。当然,石墨烯还因为其高透明度和生物相容性,所以一举成为了医疗器械和药物传递系统的理想材料。
为什么呢?因为石墨烯具有两个很强的优势:
1. 它具有出色的透皮吸收作用,能够快速进入皮肤内层进行渗透、分解和清除体内毒素及重金属残留物。它还具有抗静电功能,能防止因长期佩戴耳机而引起的皮肤过敏现象。
2.其次,石墨烯远红外光波,能够加快新陈代谢,提高人体免疫力,加速血液循环和药物吸收,缓解肌肉及神经紧张。所以,这也是为什么一些石墨烯材料的个护产品得到大家认可的原因。
然而,尽管石墨烯的性能优异,但其制备工艺复杂,成本高昂,这也是限制其应用的一个重要因素。
目前,石墨烯的大规模生产主要依赖于机械剥离法和化学气相沉积法,但这些方法都需要在高温、高压或使用有毒化学物质的条件下进行。因此,如何实现石墨烯的绿色、低成本生产,是当前科研界面临的一个重要挑战。
尽管面临诸多挑战,但石墨烯的研究和应用前景依然广阔。近年来,全球范围内对石墨烯的研究投入持续增加,许多科研机构和企业都在积极研发新的石墨烯制备技术和应用领域。例如,中国科学院、华为等都在全球范围内开展了石墨烯的研究和应用工作。我们期待未来,石墨烯能够在科研界和产业界的共同努力下,实现更广泛的应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。