“奇跡材料”石墨烯:未來電子行業(yè)的救命稻草
有待實(shí)現(xiàn)的承諾
當(dāng)石墨烯真正擺到商店貨架時,它們的外形和體驗(yàn)可能是我們從未見過的。
自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,研究人士一致努力開發(fā)這種材料的商業(yè)用途,如替代晶硅應(yīng)用在芯片領(lǐng)域,制造鋰離子電池負(fù)極材料以及超級電容器,制造可彎曲觸摸屏等。
如今,研究的重心轉(zhuǎn)向了石墨烯與其他金屬的結(jié)合應(yīng)用。以太陽能研發(fā)為例,美國麻省理工學(xué)院就構(gòu)想了一種新型光伏電池,由石墨烯與二硫化鉬結(jié)合制成。與當(dāng)下最小的光伏電池相比,這種新型光伏電池每單位體積的發(fā)電能力可高出30倍??茖W(xué)家目前正在研究如何結(jié)合石墨烯與硫族化合物形成新的材料,用于制造能夠發(fā)電的外涂層。
然而,科學(xué)家眼中并沒有所謂的奇跡。石墨烯的工業(yè)化也無法一蹴而就。目前,石墨稀的造價(jià)仍然較高;而且,在某些情況下,它的性能并不如硅。與此同時,它微量的毒性也還沒有得到充分的考量。更關(guān)鍵的是,整個行業(yè)都在使用傳統(tǒng)硅芯片和晶體管制造電子產(chǎn)品,大企業(yè)這些接納石墨烯速度可能很緩慢。
石墨烯要走的路還很長。
鏈接:奇跡材料 無處不在
電池
2011年,美國西北大學(xué)的研究人員以石墨烯和硅為原料制造電池,該大學(xué)表示這種電池可以讓手機(jī)“電池用上一周,每次充電只需15分鐘”。
此外,特斯拉對電池技術(shù)的革新,也將引發(fā)市場對提升鋰電池能量密度材料的關(guān)注。石墨烯具有高導(dǎo)電性和良好的柔韌性,是柔性儲能器件的理想候選材料之一。石墨烯復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極材料,可大幅提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。
超級計(jì)算機(jī)
由于石墨烯的出現(xiàn),高頻提升的發(fā)展前景似乎變得無限廣闊了,這使它在微電子領(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品,能用來生產(chǎn)未來的超級計(jì)算機(jī)。
可穿戴設(shè)備
與韓國成均館大學(xué)合作的三星尖端技術(shù)研究所的研究人員稱,三星已找到在硅片上制造高質(zhì)量石墨烯的方法。三星在聲明中表示,這些技術(shù)進(jìn)步意味著公司可以開始制造“柔性顯示屏、可穿戴產(chǎn)品和其他下一代電子產(chǎn)品”。