石墨烯的用途,石墨烯有什麼用途?

2021-05-05 03:02:35 字數 5009 閱讀 9961

1樓:樂福之家地暖

我國對石墨烯領域的研究與開發較早就給予了關注。根據統計,我國石墨儲量佔全球的70%以上,石墨烯研發應用水平也與發達國家基本同步。與此同時,國家還資助了大量有關石墨烯的基礎研究專案。

因為石墨烯是目前為止導熱係數最高的材料,具有非常好的熱傳導效能,所以它也被大量運用在全新的採暖行業。

和常規發熱膜一樣,石墨烯需要通電才能發熱,當在石墨烯發熱膜兩端電極通電的情況下,電熱膜中的碳分子在電阻中產生聲子、離子和電子,由產生的碳分子團之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運動)而產生熱能,熱能又通過控制遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來。

石墨烯通電後,有效電熱能總轉換率達99%以上,同時加上特殊的超導性,保證發熱效能的穩定。但是與常規金屬絲髮熱膜不同的地方在於,發熱穩定安全,而且散發出來的紅外線被稱為「生命光線」。

綜上所述,石墨烯材料非常適合應用於新型採暖行業,讓採暖過程更加舒適,便捷。

2樓:匿名使用者

製造下一代超級計算機。石墨烯是目前已知導電效能最好的材料,這種特性尤其適合於高頻電路,石墨烯將是矽的替代品,可用來生產未來的超級計算機,使電腦執行速度更快、能耗降低。

製造「太空電梯」的纜線。科學家幻想將來太空衛星要用纜線與地面聯接起來,那時衛星就成了有線的風箏,科學家現在終於找到了可以製造這種太空纜線的特殊材料,這就是石墨烯。

可作為液晶顯示材料。石墨烯是一種「透明」的導體,可以用來替代現在的液晶顯示材料,用於生產下一代電腦、電視、手機的顯示屏。

製造新一代太陽能電池。石墨烯透明導電膜對於包括中遠紅外線在內的所有紅外線的高透明性,是轉換效率非常高的新一代太陽能電池最理想材料。

製造光子感測器。去年10月,ibm的一個研究小組首次展示了他們研製的石墨烯光電探測器。

製造醫用消毒品和食品包裝。中國科研人員發現細菌的細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損。利用石墨烯的這一特性可以製作繃帶,食品包裝,也可生產抗菌服裝、床上用品等。

創制「新型超強材料」。石墨烯與塑料複合,可以憑藉韌性,兼具超薄、超柔和超輕特性,是下一代新型塑料。

石墨烯適合製作透明觸控式螢幕、透光板。

製造電晶體積體電路。石墨烯可取代矽成為下一代超高頻率電晶體的基礎材料,而廣泛應用於高效能積體電路和新型奈米電子器件中。

製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣,具有軍事用途。

石墨烯——一種只有一個原子厚的二維碳膜——的確是種令人驚訝的材料。雖然名字裡帶有石墨二字,但它既不依賴石墨儲量也完全不是石墨的特性:石墨烯導電性強、可彎折、機械強度好,看起來頗有未來神奇材料的風範。

如果再把它的潛在用途開個清單——保護塗層,透明可彎折電子元件,超大容量電容器,等等。

3樓:巴允尉思雲

在納電子器件方面的應用

2023年,geim研究組[3

j與kim研究組h

發現,室溫下石墨烯具有l0倍於商用矽片的高載流子遷移率(約10

am/v·s),並且受溫度和摻雜效應的影響很小,表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300

k下可達0.3

m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢,使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效電晶體成為可能。較大的費米速度和低接觸電阻則有助於進一步減小器件開關時間,超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優勢。此外,石墨烯減小到奈米尺度甚至單個苯環同樣保持很好的穩定性和電學效能,使探索單電子器件成為可能。

代替矽生產超級計算機

科學家發現,石墨烯還是目前已知導電效能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合於高頻電路。高頻電路是現代電子工業的領頭羊,一些電子裝置,例如手機,由於工程師們正在設法將越來越多的資訊填充在訊號中,它們被要求使用越來越高的頻率,然而手機的工作頻率越高,熱量也越高,於是,高頻的提升便受到很大的限制。

由於石墨烯的出現,高頻提升的發展前景似乎變得無限廣闊了。

這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是矽的替代品,能用來生產未來的超級計算機。

光子感測器

石墨烯還可以以光子感測器的面貌出現在更大的市場上,這種感測器是用於檢測光纖中攜帶的資訊的,現在,這個角色還在由矽擔當,但矽的時代似乎就要結束。去年10月,ibm的一個研究小組首次披露了他們研製的石墨烯光電探測器,接下來人們要期待的就是基於石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。因為石墨烯是透明的,用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。

[2]基因電子測序

由於導電的石墨烯的厚度小於dna鏈中相鄰鹼基之間的距離以及dna四種鹼基之間存在電子指紋,因此,石墨烯有望實現直接的,快速的,低成本的基因電子測序技術。[4][5]

減少噪音

美國ibm

宣佈,通過重疊2層相當於石墨單原子層的「石墨烯(graphene)」,試製成功了新型電晶體,同時發現可大幅降低奈米元件特有的1/f。石墨烯,試製成功了相同的電晶體,不過與預計的相反,發現能夠大幅控制噪音。通過在二層石墨烯之間生成的強電子結合,從而控制噪音。

噪聲。其它應用

石墨烯還可以應用於電晶體、觸控式螢幕、基因測序等領域,同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破。中國科研人員發現細菌的細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損。利用這一點石墨烯可以用來做繃帶,食品包裝甚至抗菌t恤;用石墨烯做的光電化學電池可以取代基於金屬的有機發光二極體,因石墨烯還可以取代燈具的傳統金屬石墨電極,使之更易於**。

這種物質不僅可以用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。

4樓:潛力新材料

石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的奈米材料,它幾乎完全透明,只吸收2.3%的光,導熱係數高達5300 w/m·k(高於碳奈米管),常溫下電子遷移率超過15000cm2/v·s(高於碳奈米管和矽晶體),電阻率只有10-6 ω·cm,為目前世界上電阻率最小的材料,未來將在超多領域引發顛覆性的技術產業革命。

應用領域:鋰電子電池、超級電容器、導電油墨、觸控式螢幕、軟性電子、散熱材料、塗料、生物感測器、太陽能電池、燃料電池…

1、超級計算機:石墨烯電晶體極有可能應用於超能效超高速計算機,超高速是指目前速度的一千倍,超能效是指僅使用目前百分之一的能耗。

2、新型顯示器:石墨烯薄膜可實現可摺疊與伸縮的超薄顯示器。

3、超級汽車:未來的石墨烯電池汽車或可實現充電10分鐘,續航1000公里。

4、手機散熱:settlerα 石墨烯手機、石墨烯觸控屏、搭載石墨烯液冷系統的華為mate 20x…

5、導電油墨:「vor-ink」石墨烯導電油墨…

6、體育用品:youtek 石墨烯飛速系列網球拍手柄部位…

5樓:愛誰誰大褲衩

多了,石墨烯有太多優越性,應用面很廣,太陽能電池、感測器方面、奈米電子學、高效能納電子器件、複合材料、場發射材料、氣體感測器及能量儲存等領域具有廣泛的應用。據我瞭解,其最大的應用就在半導體領域。不過目前最多的還是在理論方面,有待於深入研究。

石墨烯在電路設計有助於解決熱管理問題,這些問題存在於先進的高速高整合密度晶片中。石墨烯電路可實現的調製是必需的,否則無法實現相移鍵控(phase shift keying)和頻移鍵控(frequency shift keying),這兩種技術廣泛適用於無線應用領域,如藍芽、射頻識別技術和無線個域網(zigbee),」莫漢拉姆向《奈米工廠》(nanowerk)雜誌解釋說,「對於這樣的應用,常規設計所採用的複雜設計技術是基於多重單極電晶體,與此相比,我們研製的放大器有很多優越性,結構簡單、寄生性低、高頻寬和較低的功耗。已經取得的進步是在石墨烯基質薄膜方面,這種薄膜可用於製備透明和可印刷的電子產品,這樣簡單的電路具有高效能和現場配置功能,這些都必然帶來大規模整合和產業化」。

請採納,謝謝

6樓:瓷磚妹

石墨烯可以應用到地暖市場,冠珠陶瓷品牌推出由瓷磚、石墨烯智暖晶片、環保保溫板三層結構複合而成的石墨烯智控發熱瓷磚。具有節能環保、升溫快速、有益健康等多重優勢,能夠為室內提供持續供暖,較傳統採暖方式節能35%以上。

7樓:as奇聞異事

實際上石墨烯本來就存在於自然界,只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。

8樓:陳小庚晴波

石墨烯是一種高科技材料,用途很廣泛的,我在廣交會上看到烯旺科技的石墨烯發熱應用產品,感覺挺不錯的,至今為止已經研發出了石墨烯理療護腰護膝護頸呢。

9樓:滄巫雲水

石墨烯的應用範圍廣闊。根據石墨烯超薄,強度超大的特性,石墨烯可被廣泛應用於各領域,比如超輕防彈衣,超薄超輕型飛機材料等。根據其優異的導電性,使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。

石墨烯有可能會成為矽的替代品,製造超微型電晶體,用來生產未來的超級計算機,碳元素更高的電子遷移率可以使未來的計算機獲得更高的速度。另外石墨烯材料還是一種優良的改性劑,在新能源領域如超級電容器、鋰離子電池方面,由於其高傳導性、高比表面積,可適用於作為電極材料助劑。

石墨烯有什麼用途?

10樓:潛力新材料

石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的奈米材料,它幾乎完全透明,只吸收2.3%的光,導熱係數高達5300 w/m·k(高於碳奈米管),常溫下電子遷移率超過15000cm2/v·s(高於碳奈米管和矽晶體),電阻率只有10-6 ω·cm,為目前世界上電阻率最小的材料,未來將在超多領域引發顛覆性的技術產業革命。

石墨烯的應用領域涉及鋰離子電池、超級電容器、導電油墨、觸控式螢幕、軟性電子、散熱材料、塗料、生物感測器、太陽能電池、燃料電池等。

1、超級計算機:石墨烯電晶體極有可能應用於超能效超高速計算機,超高速是指目前速度的一千倍,超能效是指僅使用目前百分之一的能耗。

2、新型顯示器:石墨烯薄膜可實現可摺疊與伸縮的超薄顯示器。

3、超級汽車:未來的石墨烯電池汽車或可實現充電10分鐘,續航1000公里。

4、手機散熱:settlerα 石墨烯手機、石墨烯觸控屏、搭載石墨烯液冷系統的華為mate 20x…

5、導電油墨:「vor-ink」石墨烯導電油墨…

6、體育用品:youtek 石墨烯飛速系列網球拍手柄部位…

什麼是石墨烯,石墨烯是什麼

石墨烯是一種二維晶體,最大的特性是其中電子的運動速度達到了光速的1 300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子,或更準確地,應稱為 載荷子 electric charge carrier 的性質和相對論性的中微子非常相似。人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆...

石墨烯地暖的耗電高嗎,石墨烯地暖的耗電高嗎?

石墨烯採暖系統在正確的升溫 調節和使用下,是很省電的。電地暖雖然是在使用時發熱,起到採暖保溫的作用,但是它節能的要點就是恆溫,並不是關閉。我們只需要外出時把電地暖,設定在10 12 低溫保持狀態,此狀態下的能耗遠小於將房間從0 加熱到10 的電耗。當然如果外出時間較長,可關閉溫控器,確保節能和安全。...

聽說石墨烯發熱對人體有好處,這是為什麼呢

遠紅外線具體的功效就是理療,具體表現如下 石墨烯發熱工作時發出的6 16微米波段的遠紅外線,這個波段跟人體的遠紅外線波段相近,也被稱之為 生命之光 石墨烯的遠紅外線發出時與人體的遠紅外線會產生一種共振,這種熱量被人體吸收後,能夠促進人體血液迴圈及新陳代謝 改善微迴圈,增強人體抵抗力及免疫力。細化去講...