石墨烯不是石頭喲,是一種二維晶體,它被稱為“新材料之王”,也是世上最薄也是最堅硬的納米材料,所以應(yīng)用價值很高,很多領(lǐng)域新產(chǎn)品開發(fā)都離不開它。
雖然石墨烯本來就存在于自然界,但是難以剝離出單層結(jié)構(gòu),所以前期人們也無法好好利用,直到2004年英國科學(xué)家才制備出可以使用的石墨烯,從這以后石墨烯的應(yīng)用量就大大上升。很快的因其強度高、韌性好、重量輕等眾多驚人的優(yōu)點性能而被大眾所關(guān)注。
石墨烯被發(fā)現(xiàn)之后內(nèi)業(yè)人士稱呼它為“沒有缺點的材料”,事實上它真的沒有缺點嗎?其實石墨烯并不是一張絕對平整的由碳六元環(huán)構(gòu)成的大分子。據(jù)悉,石墨烯本身具有一定的褶皺,并不是絕對的平整;而且,由于石墨烯并不是天然條件下存在的產(chǎn)物,人工制備的石墨烯受各種因素的約束,其結(jié)構(gòu)中存在這各種的不足。
石墨烯是這樣被首次實現(xiàn)的!
技術(shù)困難
作為工業(yè)技術(shù),石墨烯目前來說還是收到材料的限制,那些使用最廉價石墨烯的產(chǎn)品,會最先面世,;但是那些依賴于高純度石墨烯的產(chǎn)品可能還要數(shù)十年才能開發(fā)出來。對于它能否取代現(xiàn)有的產(chǎn)品線,研究人員依然心存疑慮。畢竟可能到時候市場上已經(jīng)沒有它們的“容身之處了”。
環(huán)境污染等問題
石墨烯是一種納米材料,如果其不小心流入河中或者湖水中,就會引發(fā)災(zāi)難性的后果,對植物、動物以及我們?nèi)祟惗际且粋€巨大的威脅。
石墨烯的未來前景大好,雖然現(xiàn)在對它的環(huán)境影響下斷言還為時太早,但這的確是個潛在問題。人無完人同樣的道理。正如研究人員所說,石墨烯的真正潛能只有在全新的應(yīng)用領(lǐng)域里才能充分發(fā)揮出來,而不是用來替代現(xiàn)有產(chǎn)品里的其他材料。其領(lǐng)用領(lǐng)域也是令你無法想象。
石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域簡單可以歸為四大類:傳感器領(lǐng)域、儲能領(lǐng)域、半導(dǎo)體材料領(lǐng)域、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
傳感器領(lǐng)域:石墨烯獨一無二的二維結(jié)構(gòu)在傳感器領(lǐng)域非常的吃香,其活性等特點,能提升傳感器的各項性能,主要用于氣體、生物小分子、酶和DNA電化學(xué)傳感器的制作。
儲能領(lǐng)域:石墨烯具有良好的電導(dǎo)性和透光性,作為透明導(dǎo)電電極材料,在觸摸屏、液晶顯示、儲能電池等方面有很好的應(yīng)用。我們最不陌生的石墨烯電池就是由此而來。
半導(dǎo)體材料領(lǐng)域:石墨烯特殊的性能被認(rèn)為是替代硅的理想材料,目前已有國內(nèi)外的企業(yè)開展了石墨烯半導(dǎo)體器件的研發(fā)。相信不久的將來就可以看到啦。
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域:石墨烯及其衍生物在納米藥物運輸系統(tǒng)、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面具有良好的潛力發(fā)展,雖然目前來說處于起步的階段,但是前景被業(yè)內(nèi)人士看好。
目前來說,石墨烯最大的問題就是還沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也相對而言比較缺失,但因其無限的潛能,各方部門以及政府部門都在推動石墨烯的發(fā)展,它是我國為數(shù)不多的能與國際先進(jìn)國家基本處于同步階段的新型產(chǎn)業(yè)。2015年以來,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,至2017年石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到70億元。
相信不久的將來各個領(lǐng)域各個行業(yè)都會有石墨烯的身影,將扮演著至關(guān)重要的作用,在全球化新形勢下,目前來說推動國家石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展是我們首要的目標(biāo)。