石墨烯的(de)五(wǔ)大應用有哪些?
一:芯片上光通訊
“咱們已開發出世界上最薄的燈泡!”紐(niǔ)約哥倫比亞大學工程學院教授JamesHone說,這(zhè)種新式的(de)“寬帶”光發射器能夠整合到芯片上,可為實現薄如原子、可(kě)撓曲及通(tōng)明的顯示器鋪路,還能(néng)做到根據石墨烯的芯片上(On-chip)光(guāng)通訊。
本年稍早,曼(màn)徹斯特大(dà)學(ManchesterUniversity)已發布以石墨烯為基礎(chǔ)開發的燈泡,該燈泡(pào)是將根據長絲形的發(fā)光二極管(LED)塗覆在石墨烯上,而該大學也宣稱,此可調(diào)燈光的LED燈泡可削減10%的耗電量。芯片上可見光的要害是開發(fā)徹底整合“光子(zǐ)(Photonic)”電路,該電路(lù)用(yòng)於燈泡時(shí),可好像現階段在半導體整合電路的電流。直到(dào)現在,研究人員尚未將白(bái)熾(chì)燈泡放在芯片上,這是由於點燃燈泡所需的溫度(dù),微型(xíng)金屬導線無法接受。
石墨烯能達到的溫度超(chāo)過攝氏2,500度,不需要額定擴大就可灼傷肉眼(yǎn)。研究人員也發(fā)現石墨烯在較高(gāo)溫度下,會變成較差的熱導體,這意味著熱量會在芯片的中心被限製為一個“熱門”。一名研究人員指出,懸浮的石墨烯可被加(jiā)熱到太陽一半(bàn)的溫度,且牢靠度比固定(dìng)在固體基板上的石(shí)墨烯高(gāo)1,000倍。
二:石墨烯接觸屏
這應該是石墨烯(xī)呼聲最高(gāo)的應用。智能手機最要害的一部分就是有一(yī)塊既能(néng)導電又非常通明的接觸屏。剛(gāng)好(hǎo),這(zhè)正是石墨烯的特性!而且石墨烯的強度和柔韌性,都比目前的通明電極資料氧(yǎng)化銦錫(ITO)要更好。
早在2010年,韓國成均館大(dà)學和(hé)三星公(gōng)司的研究人員,就製作出由多層石墨烯和聚酯片基底組成的通明可曲折顯示屏。其時,論文(wén)通訊作者、成均館大學(xué)教(jiāo)授洪秉就提出,他們的辦法可用於製作根據石墨烯的(de)太陽能電池、接觸傳感器(qì)和平板顯示器。但他其時也承認,大規模製作和商業(yè)化還為時(shí)尚早。
不過,五年來的開展,也出乎他的預料。在10月底在青島舉行的(de)石墨烯立異大會上,洪秉熙介紹(shào)說,石墨烯通明電極已經廣泛地應用於(yú)各種各樣的柔性光電(diàn)器材,包含接觸屏傳感器、有機發光二極管(OLED)和有機光伏(fú)器材。
三:超導體
加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)的研究人員,透過摻雜鋰後再使其(qí)冷卻至5.9度絕對溫度(Kelvin)。但這還僅僅個開始,由於UBC教授AndreaDamascelli希望使用與先前相同的辦法,加上(shàng)他自已的(de)一點(diǎn)隱秘配方,從而讓摻雜的石墨烯達到(dào)更高的臨界溫度(Tc;即變成超導體)。 Damasdcelli已經在石墨烯原子單層中實驗過各種摻雜物了,他並測量這種可(kě)吸附的原子是否在表麵上擴散(sàn),以及附著於石墨烯晶格中。
下一步,Damasdcelli的研究小組以及在全(quán)球的其他同事們將共同為摻(chān)雜的石墨烯資料調整(zhěng)參數,希望最終能在正常的(de)大氣壓力與室溫下實現(xiàn)超導體,或至少是在可輕鬆實現商用產品的溫(wēn)度條件下,例如液態氮的(de)溫度——77度絕對溫度(dù),可望較易於在設備中進行保(bǎo)護。
四(sì):即熱功用
不能小瞧石墨烯的(de)加(jiā)熱功用(yòng)。“用很小電流、很低功率就能夠熱起來,隻有石墨烯和碳納米(mǐ)管能夠(gòu)做到,這(zhè)樣用一塊手機電池就(jiù)能夠驅(qū)動。因而,軍用、救生用加熱衣服是正在(zài)開發的一種產(chǎn)品。其他產品還包含使用石(shí)墨烯複合資料的防彈資料和塗料,使用石墨烯薄膜的便攜式(shì)水處理(lǐ)設備,以及儲能電池的改性。
五:太陽能(néng)電池
在麻省理工學院的一份學術報(bào)告中指出,石墨烯已經被視(shì)為用於打造第三代太陽能電池的最佳備選資料之一。很巧的是,蘋果公司2013年提交(jiāo)了一份專利請求,請求內容正是關於在一些設備中搭載太陽能電池(chí)的解決方案。“石墨烯傑出的電導性能和透光性能,使它在通明電導電極方麵有(yǒu)非常好的應用遠景。”石墨烯太陽能技術的光電轉(zhuǎn)換效率高達60%,是現有多晶矽太陽能技術(shù)的2倍。當前市麵(miàn)上的太陽能電池板根本為多晶矽,其光電轉換率為30%左右。
與多晶矽不同的(de)是,石墨烯能(néng)夠作為納米塗層,塗於設備表麵,以(yǐ)取得光電轉換的才能。一起(qǐ)也能夠製成(chéng)柔性、通明的光伏電池板。因(yīn)而,未來具備(bèi)太陽能電源的設備將更為細巧和美觀,一起能夠不受太陽能電池板自(zì)身的影響而改動產品設計。另(lìng)外,石墨烯可作為柔性能(néng)量存儲,將來用於柔性可穿戴設(shè)備,柔性智能設備。