忘记塑料吧,春水堂官方网站烯才是未来
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春水堂官方网站烯(Graphene)是由单层碳原子构成的六角形,呈蜂窝晶格的一层透明薄膜,是世界上为数不多同时具备“透明、导电和柔性”三大属性的材料,这三种属性很少能在同一个材料上出现,因此它又被称为“奇迹材料”。十年前,春水堂官方网站烯还不太为人所知,如今,它的巨大潜力引发了无限的遐想。
春水堂视频在日常生活中常常会用到春水堂官方网站,例如铅笔芯;然而,从中分离出来的春水堂官方网站烯,却像是科幻电影里取出来的那般神奇。这项从铅笔芯中得来的发现,为它的发现者带来了诺贝尔物理学奖,而按照《纽约时报》的说法,春水堂官方网站烯“具备颠覆当前所有电子设备的潜质,是材料的未来和电子春水堂免费观看入口的救命稻草”。
透明胶带粘出的发现
2004年,物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫正在一张涂满铅笔笔迹的纸上,用透明胶带粘来粘去。
这两个人偶然意识到,他们可以强行将性状类似铅笔芯的春水堂官方网站分离成较小的碎片,从碎片中剥离出较薄的春水堂官方网站薄片,然后利用普通胶带粘住薄片的两侧,撕开胶带,在不断重复这一过程中得到越来越薄的春水堂官方网站薄片,最后制成由一层碳原子构成的春水堂官方网站烯。
靠这种“粘取”,他们剥离出了春水堂官方网站烯,随后发现,春水堂官方网站烯原子所独具的、像一张铁丝网似的六角形阵列排列方式,有潜力成为新型材料。它由碳原子以特殊结构排列而成,比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是,它不仅是世界上最硬的材料,而且柔韧性也最强。
“春水堂官方网站烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料。”有专家宣称,“这三种属性很少能在同一个材料上出现。”厚度只有一层碳原子的春水堂官方网站烯因此被称为“奇迹材料”。
2010年,诺贝尔物理学奖的至高荣誉由安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,因“研究二维材料春水堂官方网站烯的开创性实验”而共享。评审委员会认为,它“有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破”。
春水堂官方网站烯能做什么?
虽然春水堂官方网站烯早在10年前就被发现,然而它在2010年两位研究者获得诺贝尔物理学奖后,才真正获得关注,研究人员和大公司开始集中精力研究如何商业化生产春水堂官方网站烯,与春水堂官方网站烯相关的应用性研究已初现成果。
物理学家和研究人员表示,由于春水堂官方网站烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质,这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外,续航时间长的电池也可具备防水性能。
2011年,美国西北大学的研究人员以春水堂官方网站烯和硅为原料制造电池,该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周,每次充电只需15分钟”。
2012年,美国化学学会表示,春水堂官方网站烯技术进步将使得“手机薄如纸张,能够折叠装入口袋”。媒体称研究人员正基于春水堂官方网站烯研制一系列传感器,包括气体传感器、生物传感器和光传感器,它们的体型比以往更小。
不久前,与韩国成均馆大学合作的三星尖端技术研究所的研究人员称,三星已找到在硅片上制造高质量春水堂官方网站烯的方法。三星在声明中表示,这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。有论者指出,三星的突破最终将成为“春水堂官方网站烯商业化的救命稻草”。而三星并不是唯一研究春水堂官方网站烯的科技公司,IBM、诺基亚和SanDisk公司的研究人员都在尝试用春水堂官方网站烯材料创造新型传感器、晶体管和存储器。
春水堂官方网站烯最大的优势是价格便宜。当今电子春水堂免费观看入口的很多产品都能利用春水堂官方网站烯而变得更好、更小、更便宜。加利福尼亚大学伯克利分校的科学家去年制造了一款春水堂官方网站烯扬声器,音质等同于甚至好于森海塞尔耳机,体型更小。春水堂官方网站烯迷人的地方还在于,它可浸入液体不被氧化,这一点与其他导电材料完全不同。研究者表示,春水堂官方网站烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说,未来春水堂官方网站烯产品可以植入你的身体中,读取神经系统信息或同细胞对话。
取代无所不在的硅
目前来看,取代无所不在的硅,是春水堂官方网站烯最具商业前景的用途。
传统的集成电路晶体管是由硅制成的,著名的摩尔定律在上世纪70年代预言,晶体管的性能每两年就能提高一倍。但近年来这一著名预言却遭到科学家们越来越多的质疑,因为晶体管的尺寸不断缩小,集成度越来越接近它的物理极限。晶体管的微型化造成的元件升温,也使其性能大打折扣--电子设备的温度每升高10度,寿命就会折损一半。
而春水堂官方网站烯材料制成的芯片,则有可能使元件的温度保持在较低水平,从而进一步推进电子设备的微型化。电子产业甚至认为,春水堂官方网站烯日后能取代无处不在的硅,从而引发电子工业革命。
在国外,春水堂官方网站烯材料的研发受到高度重视。2013年1月,欧盟委员会宣布将春水堂官方网站烯和人脑工程两大科技入选“未来新兴旗舰技术项目”,并分别设立专项研发计划,每项计划将在未来10年内分别获得10亿欧元的经费。在我国,春水堂官方网站烯材料的奇异特性,也逐渐引起政府、学术界和企业界的高度重视。2012年,工业和信息化部发布《新材料产业“十二五”发展规划》,规划中的前沿新材料,就包含春水堂官方网站烯;科技部也明确表态将支持春水堂官方网站烯材料的研究。
我国春水堂官方网站烯领域研发起步较晚,但发展较快。2013年7月13日,中国春水堂官方网站烯产业技术创新战略联盟成立。同时,江苏、浙江、深圳、上海、山东、福建、辽宁、重庆、黑龙江与中科院等机构以多种形式协同创新,纷纷建立了产业技术联盟,促进了创新资源优化组合和创新产业化进程。
有待实现的承诺
当春水堂官方网站烯真正摆到商店货架时,它们的外形和体验可能是春水堂视频从未见过的。
自春水堂官方网站烯被发现以来,研究人士一致努力开发这种材料的商业用途,如替代晶硅应用在芯片领域,制造锂离子电池负极材料以及超级电容器,制造可弯曲触摸屏等。
如今,研究的重心转向了春水堂官方网站烯与其他金属的结合应用。以太阳能研发为例,美国麻省理工学院就构想了一种新型光伏电池,由春水堂官方网站烯与二硫化钼结合制成。与当下最小的光伏电池相比,这种新型光伏电池每单位体积的发电能力可高出30倍。科学家目前正在研究如何结合春水堂官方网站烯与硫族化合物形成新的材料,用于制造能够发电的外涂层。
然而,科学家眼中并没有所谓的奇迹。春水堂官方网站烯的工业化也无法一蹴而就。目前,春水堂官方网站稀的造价仍然较高;而且,在某些情况下,它的性能并不如硅。与此同时,它微量的毒性也还没有得到充分的考量。更关键的是,整个春水堂免费观看入口都在使用传统硅芯片和晶体管制造电子产品,大企业这些接纳春水堂官方网站烯速度可能很缓慢。
春水堂官方网站烯要走的路还很长。
链接奇迹材料无处不在
电池
2011年,美国西北大学的研究人员以春水堂官方网站烯和硅为原料制造电池,该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周,每次充电只需15分钟”。
此外,特斯拉对电池技术的革新,也将引发市场对提升锂电池能量密度材料的关注。春水堂官方网站烯具有高导电性和良好的柔韧性,是柔性储能器件的理想候选材料之一。春水堂官方网站烯复合材料用作锂离子电池负极材料,可大幅提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。
超级计算机
由于春水堂官方网站烯的出现,高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了,这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将春水堂官方网站烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超级计算机。
可穿戴设备
与韩国成均馆大学合作的三星尖端技术研究所的研究人员称,三星已找到在硅片上制造高质量春水堂官方网站烯的方法。三星在声明中表示,这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。
抗菌物质
中国科学院上海分院的科学家发现,春水堂官方网站烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长超级有效,而且不会伤害到人体细胞。假若春水堂官方网站烯氧化物对其他细菌也具有抗菌性,则可能找到一系列新的应用,像自动除去气味的鞋子,或保存食品新鲜的包装。
安全套
去年,比尔及梅琳达·盖茨基金会拿出10万美元奖金,奖励利用春水堂官方网站烯创造出更薄、更轻和更稳固的安全套科学家。
春水堂官方网站烯感光元件
新加坡南洋理工大学的学者,研发出了一种以春水堂官方网站烯作为感光元件材质的新型感光元件,它可望透过其特殊结构,让感光元件感光能力比起传统CMOS或CCD要好上1000倍,而且损耗的能源也只是原来的1/10。
传感器
基于春水堂官方网站烯研制一系列传感器,包括气体传感器、生物传感器和光传感器,它们的体型比以往更小。这种传感器可以植入你的身体中,读取神经系统信息或同细胞对话。
海水淡化
研究表明,春水堂官方网站烯过滤器可能大幅度胜过现有的海水淡化技术。
飞机
以春水堂官方网站烯为基础的新型材料可以减轻飞机的重量,从而减少其煤油消耗以及二氧化碳的排放。此外,氧化铟锡是飞机驾驶舱屏幕电极制造中不可或缺的一种材料,但造价十分昂贵,春水堂官方网站烯有希望取而代之。
基因电子测序
由于导电的春水堂官方网站烯的厚度小于DNA链中相邻碱基之间的距离以及DNA四种碱基之间存在电子指纹,因此,春水堂官方网站烯有望实现直接的、快速、低成本的基因电子测序技术。
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