石墨烯的潛在應用有什么?
石墨??烯有抗菌物質
中科院上海分院某位科學家發現石墨烯氧化物對于按捺大腸桿菌的成長超級有用,而且不會傷害到人體細胞。假若石墨烯氧化物對其他細菌也具有抗菌性,則或許找到一系列新的使用,像自動除掉氣味的鞋子,對有害菌導致的便秘進行快速消除,或保存食物新鮮的包裝。這但是與咱們的日子密切相關的哦。
石墨烯能夠淡化海水
研討標明,石墨烯過濾器或許大幅度的勝過其他的海水淡化技術。如果能夠與水分子分解發電技術結合,水、電就會成為十分廉價的產品,人類就不會為缺水、停電煩惱。
石墨烯能夠作為太陽能電池
南加州大學維特比工程學院的實驗室陳述高度通明的石墨烯薄膜的化學氣相堆積法在2008年的大規模出產。在這個進程中,研討人員創立超薄的石墨烯片,方法是在甲烷氣體中的鎳板上,由首先堆積的碳原子形成石墨烯薄膜的形式。然后,他們在石墨烯層之上鋪下一層熱塑性維護層,并且在酸浴中溶解掉下面的鎳。在最終的步驟中,他們把塑料維護的石墨烯附著到一個十分靈敏的聚合物片材,它能夠泛的地區的廉價太陽能電池,就像報紙印刷機的印刷報紙一樣。
石墨被納入一個有機太陽能電池 (OPV電池, 石墨烯光伏電池)
石墨烯/聚合物片材已被出產,大小范圍在150平方厘米,和能夠用來出產靈敏的有機太陽能電池 (OPV電池)。這或許最終有或許運轉能覆蓋廣烯具備作為好的集成電路電子器材的抱負性質。石墨烯具有高的載流子遷移率(carrier mobility),以及低噪聲,答應它被用作在場效應晶體管的通道。問題是單層的石墨烯制造困難,更難作出適當的基板。
根據2010年1月的一份陳述中,對SiC外延成長石墨烯的數量和質量合適大規模出產的集成電路。石墨模具在高溫下,在這些樣品中的量子霍爾效應能夠被丈量。另請參看IBM在2010年的作業的晶體管一節中,速度快的晶體管'處理器'制造了2-英寸 (51-毫米) 的石墨烯薄片。然而在2011年6月,IBM的研討人員宣告,他們現已成功地發明了第一個石墨烯為基礎的集成電路-寬帶無線混頻器。電路處理頻率高達10 GHz,其功用不受溫度可高達127攝氏度的影響。
石墨烯能夠用于超級電容器的導電電極
因石墨烯具有特高的外外表積對質量比例。科學家以為這種超級電容器的儲存能量密度會大于現有的電容器。
石墨烯生物器材
由于石墨烯的可修改化學功用、大接觸面積、原子尺吋厚度、分子閘極結構等等特征,使用于細菌偵測與診斷器材,石墨烯是個很優秀的選擇??茖W家希望能夠發展出一種快速與便宜的快速電子DNA定序科技。它們以為石墨烯是一種具有這潛能的資料?;径?,他們想要用石墨烯制成一個尺度大約為DNA寬度的納米洞,讓DNA分子游過這納米洞。由于DNA的四個堿基(A、 C、 G、T)會對于石墨烯的電導率有不同的影響,只要丈量DNA分子經過時產生的微小電壓差異,就能夠知道到底是哪一個堿基正在游過納米洞。這樣,就能夠達到目的。
作為導熱資料或者熱界面資料
2011年, 美國佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)學者首先報道了垂直擺放官能化多層石墨烯三維立體結構在熱界面資料中的使用及其超高等效熱導率和超低界面熱阻。
單分子氣體偵測
石墨烯獨特的二維結構使它在傳感器范疇具有光亮的使用遠景。巨大的外表積使它對周圍的環境十分敏感。即使是一個氣體分子吸附或開釋都能夠檢測到。這類檢測目前能夠分為直接檢測和間接檢測。經過穿透式電子顯微鏡能夠直接觀測到單原子的吸贊同開釋進程。經過丈量霍爾效應方法能夠間接檢測單原子的吸贊同開釋進程。當一個氣體分子被吸附于石墨烯外表時,吸附方位會產生電阻的局域改變。當然,這種效應也會產生于別種物質,但石墨烯具有高電導率和低噪聲的優秀品質,能夠偵測這微小的電阻改變。