中国又1“王牌”材料,比钢还要硬100倍?老外见了只能眼红

中国又1“王牌”材料,比钢还要硬100倍?老外见了只能眼红
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图为石墨烯结构
中国制造闻名世界 , 在全球掀起了一场热潮 , 凡生产的商品种类五花八门 , 大到尖端科技 , 小到生活用品 , 中国的制造技术令世界感到震撼 , 但你知道吗?有一种特殊的产品叫做石墨烯 , 是中国智造的又1“王牌”材料 , 不少人了解之后都感到不可置信 , 它比钢还要硬100倍?老外们见了都只能眼红 , 石墨烯 , 是目前地球上已知的最薄 , 强度最大 , 导电导热性最好的新型纳米材料 , 又被称为黑金和新材料之王 。
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图为石墨烯结构
从结构方面来看 , 石墨烯其实是一种单层石墨 , 原子排列成蜂巢晶格状六边形 , 因为构成结构比较特殊 , 所以在硬度方面具有无与伦比的优越性 , 而科学家们为了检验它的硬度 , 在实验中使用了钻石钻头 , 竟也无法凿穿由石墨烯材料制成的两层外延薄膜 , 因此该材料有望被制成超薄的防弹衣 , 但缺点也很明显 , 即石墨烯材料厚度仅相当于一个原子大小 , 非常难以剥离 。
此外石墨烯还具有很多其他特点 , 例如具有极大的灵活性和强度 , 所以电流可以快速通过 , 并且是已知的导电性最好的材料之一 , 因此可被用作超导体 。 那超导体有什么特点?材料电阻非常小 , 在科学家们的设想中 , 超导体材料不总是需要补给电流 , 因而属于无限能量来源的理想材料 。
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图为石墨烯结构
此外 , 石墨烯还可被用于海水淡化 , 因为石墨烯薄膜是一种单层致密结构 , 在水环境中可形成约0.9纳米宽的通道 , 能够有效阻挡钠离子 , 氯离子通过 , 所以可以用来过滤海水中的盐分 , 以及净化水中杂质 , 如果未来能够广泛使用的话 , 石墨烯不仅可被制成优质过滤器 , 还可用于生物医学领域 , 制造碳化硅上外延石墨烯的生物传感器 , 能够加速人类骨髓间充质干细胞的成骨分化 , 对于抑制大肠杆菌的生长十分有效 , 而且还不会伤害人体细胞 , 所以这种材料拥有极为广泛的应用前景 。
从发展史上看 , 石墨烯制造技术最早是由英国人发现并提出的 , 但中国却后来居上 , 在石墨烯的剥离方面取得了巨大成功 , 科学家们通过“球-微球”间柔和的滚动转移工艺 , 完成了少层石墨烯的规模化制备 , 这种方法不仅非常简单高效 , 而且绿色无污染 , 大大提高了石墨烯的制备效率 , 还节约了很多成本 , 并且中国首条全自动 , 量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线 , 早在2018年时就在山东菏泽启动 , 经过多年的研究发展 , 该项目生产的可在弱光下发电的石墨烯电池 , 成为了中国能源事业发展的巨大动力 。
中国又1“王牌”材料,比钢还要硬100倍?老外见了只能眼红
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图为石墨烯电池
中国又1“王牌”材料,比钢还要硬100倍?老外见了只能眼红】因为这种电池具有薄膜状 , 轻量化 , 可卷曲 , 可折叠 , 颜色可变化等特点 , 所以制成的太阳能电池板 , 不仅能在弱光下发电 , 而且不挑角度 , 对太阳光的吸收利用率大大提高 , 相应的发电效率也得到了有效提升 , 虽然目前石墨烯产品还比较小众 , 但在能源供应领域的发展潜力已经初现端倪 , 相信在不久的将来 , 中国一定能够推动石墨烯产品走进千家万户 , 从而更好地造福人类生活 。