
《彭博社》報道認為,當今移動設備已經變得越來越薄,還有些設備已經可以戴到用戶手腕或者其他身體部位上。在這樣的發展形勢下,石墨烯因為其本身的特質,很可能成為未來的神奇材料。石墨烯強度超過鋼材,柔軟性優于塑料,傳導性能比金屬好,因此這種材料可能會在硬件設計和制造業中引起新一輪革命。它可以讓設備變得更薄更柔軟,《彭博社》認為它可能成為蘋果和三星的下一個戰場。
報道表示,蘋果、三星和谷歌目前貌似已經在競爭收購,欲將這種材料用于移動和可穿戴設備中的相關知識產權都收入囊中。據預測,到2016年全球移動設備銷量將高達8470億美元,未來五年可穿戴設備的銷量將高達190億美元。在這樣的情況下,掌握了石墨烯的開發技術就成為了公司未來在電子設備市場發展的關鍵。
石墨烯的特性
石墨烯是由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格材料,只有一個碳原子厚度。它發現于2004年,并獲2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯的單原子納米結構賦予它許多無以倫比的獨特性能,它是迄今發現的厚度最薄、強度卻最高、結構最致密的材料,并擁有電學、光學、化學等卓越性能,激發了全球范圍內的石墨烯研發熱潮。它或將成為高速晶體管、高靈敏傳感器、激光器、觸摸屏以及生物醫藥器材等多種器件的核心材料。
石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導熱系數高達5300 W/m·K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6 Ω·cm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低,電子遷移的速度極快,因此被期待可用來發展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯的應用
石墨烯是迄今為止世界上強度最大的材料,據測算如果用石墨烯制成厚度相當于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜(厚度約100 萬納米),那么它將能承受大約兩噸重物品的壓力,而不至于斷裂;第二:石墨烯是世界上導電性最好的材料。
石墨烯的應用范圍廣闊。根據石墨烯超薄,強度超大的特性,石墨烯可被廣泛應用于各領域,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硅的替代品,制造超微型晶體管,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,由于其高傳導性、高比表面積,可適用于作為電極材料助劑。
