化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
追尋石墨烯足跡：石墨烯離我們并不遠
2021年07月21日 14:56:32
來源：化工儀器網 點擊量：6628
提起石墨烯，很多人覺得很陌生，認為這種新型材料遠在科技前端，與我們并無多大關系。其實不然，石墨烯早已經融入到醫學、居家、通信、環境等各個領域中，與我們的日常生活息息相關。
【化工儀器網 行業百態】石墨烯，一種以sp²雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料，自從2004年被發現后，它所體現的出來的特性已經超越很多現有的產品，其強悍的材料特性已經被科學界賦予厚望。
石墨烯的性能
石墨烯是迄今為止發現的最硬的材料，被稱為“黑金”，因其在導電性、導熱性、厚度、柔軟度等性能上都具有優勢，因此被認為是一種未來革命性的材料。石墨烯導熱性較高，根據實驗結果表明，石墨烯的導熱系數高達5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石。它的結構特點決定讓它幾乎是完全透明的，只能吸收到2.4%的光。采用石墨烯材料制成的導熱膜片可以實現電池與環境間的有效散熱。相對于傳統的石墨片導熱更快，可折疊性更好。
導電性強是石墨烯的又一優點，在常溫的情況下，石墨烯的電子遷移率超過15000cm2/V·s。遠高于納米碳管和矽晶體，而且電阻只有10-6Ω-cm,比銅或者銀更低。石墨烯雖然很薄，但是比橡膠柔軟。石墨烯的發現者，2010年的諾貝爾物理學獎獲得者安德烈海姆曾講過，石墨的材料特性決定其可以被無限拉伸，同時彎曲到很大的角度也不會斷裂。
石墨烯在生活中的應用
提起石墨烯，很多人覺得很陌生，認為這種新型材料遠在科技前端，與我們并無多大關系。其實不然，石墨烯早已經融入到醫學、居家、通信、環境等各個領域中，與我們的日常生活息息相關。
抗菌口罩：對抗新冠病毒
由于新冠疫情的肆虐，各行各業的發展都有意無意的向抗疫傾斜，世界各地的研究人員和公司開始與新冠疫情抗爭，許多人正在重新審視石墨烯，將其作為具有贏得這場斗爭的重要材料。疫情期間新推出的石墨烯的抗菌口罩有三層組成：兩層棉，中間為特殊的石墨烯織物混合物，關鍵的中間層可以增強對COVID-19和其他危險空氣傳播病毒的防護。
取暖設備：對抗寒冷冬日
石墨烯材料擁有較強的導電導熱性能，熱轉化率高，可實現即用即熱的快速升溫體驗，也是理想的電暖發熱材料。美的已經將石墨烯取暖應用于美的取暖地毯、抱枕等多個產品中，依靠石墨烯發熱內芯的石墨烯地暖設備，也擁有著很好的取暖效果。另外石墨烯地毯也具有加熱快速、節能省電的優點。以美的石墨烯熱毯為例，相比傳統電熱毯，擁有石墨烯涂層加持的美的熱毯導熱更快，3秒就能加熱，可以迅速將熱量傳到人體身上，24V的低電壓耗電也更少。
鋰電池：提升充電能力
基于石墨烯的各項特殊理化性質，石墨烯在電極材料研究領域開發潛力巨大，目前較為常見的鋰離子電池正極材料多為磷酸鐵鋰材料，但其電導率差、鋰離子遷移率較低。若將磷酸鐵鋰材料與石墨烯復合，可以改善其導電能力，提高充電性能。
例如小米10就是運用石墨烯材料提升電池的充電能力。石墨烯在鋰離子電池正極材料上應用具有較大的收益，特別是其二維片層結構可以和活性物質實現 “面接觸”，能夠構筑整個電極上的 “長程導電”。同時石墨烯電子高度離域，形成較好的能帶結構，導電率高達 >103S/m。相比之下，傳統導電碳黑僅能實現 “點接觸”，需要較大的含量才可形成電子的連續傳輸。因此石墨烯具有較低的導電閾值，使用較少量即可降低電池的歐姆阻抗。
可穿戴設備：實現遠程醫療
石墨烯良好的導電性和柔軟度使其成為可穿戴設備市場的優先選擇。石墨烯導電油墨可以廉價地大量生產，并可以打印到各種材料中，包括衣服和紙張。在醫院里，患者在胳膊上佩戴一個打印的石墨烯RFID標簽，可以感應到患者的體溫和心率，并將數據傳送到讀取器。醫護人員可以無線監測患者的身體狀況，簡化了病人護理的程序。
在養老院，石墨烯傳感器可以放到老年人的衣服里。這些傳感器可以感測并收集老年人的健康狀況并將數據送到監測訪問點，實現遠程醫療護理，提高生活質量。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
項目名稱：中國科學院紫金山天文臺溴化鈰晶體采購項目，項目編號：0729-244OIT360845，招標范圍：溴化鈰晶體 1批，招標...2025-01-16 11:28:37
-
伴隨著全球單套規模最大的甲酸鈣生產裝置在山東投產，草酸鈣的生產問題以及工業CO排放回收再利用難題或許能夠得到解決。2024-12-26 11:54:29
-
據上海證券交易所公告顯示，濕電子化學品行業龍頭湖北興福電子材料股份有限公司（下稱興福電子）擬科創板IPO將于9月27日上會。2024-09-27 09:57:00
-
2023年7月31-8月2日，IPB國際粉體加工/散料輸送展覽會(以下簡稱“IPB中國粉體展”)在上海世博展覽館如期舉行，吸引了3...2023-07-30 22:57:36
-
聚焦學術前沿，中國材料大會2022-2023在深圳圓滿閉幕！
“中國材料大會2022-2023”于2023年7月7-10日在深圳市深圳國際會展中心(寶安區)召開，本次會議由中國材料研究學會發起...2023-07-10 11:41:00 -
《化學品安全標簽編寫規定》等7項強制性國家標準制修訂計劃項目公開征集意見
近日，工業和信息化部科技司發布公告，公開征集對《化學品安全標簽編寫規定》等7項強制性國家標準制修訂計劃項目的意見。2022-09-27 09:21:35
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
