神奇材料石墨烯：它才是電子行業(yè)的救星？

　　據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，石墨烯是一種神奇的材料，它具備顛覆當(dāng)前所有電子設(shè)備的潛質(zhì)，是“材料的未來和電子行業(yè)的救命稻草”。報(bào)道稱，石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊結(jié)構(gòu)排列而成，比其他任何材料都具備更好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性。更令人稱奇的是，它不僅是世界上最硬的材料，而且柔韌性也最強(qiáng)。厚度只有一層碳原子的石墨烯被稱為“奇跡材料”。

　　石墨烯可以變革電子行業(yè)，催生靈活多變的設(shè)備、超動(dòng)力的量子計(jì)算機(jī)、電子服裝及可與身體細(xì)胞交流的計(jì)算機(jī)。

　　雖然石墨烯早在10年前就被發(fā)現(xiàn)，然而它在2010年才真正獲得關(guān)注。兩名曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家因石墨烯實(shí)驗(yàn)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。最近，研究人員集中精力研究如何商業(yè)化生產(chǎn)石墨烯。

　　2012年，美國化學(xué)學(xué)會稱石墨烯的強(qiáng)度是鋼鐵的200倍，它如此輕薄，以至于1盎司的石墨烯可以覆蓋28個(gè)足球場。中國科學(xué)家曾合成石墨烯氣凝膠，密度只有空氣的1/6;一立方英寸(約16.39立方厘米)的石墨烯氣凝膠放在一片草葉上，草葉不會變形。

　　“石墨烯是世界上為數(shù)不多同時(shí)具備透明、導(dǎo)電和柔性三大屬性的材料?！甭鼜厮固卮髮W(xué)講師亞拉文博士(Aravind Vijayaraghavan說道，“這三種屬性很少能在同一個(gè)材料上出現(xiàn)?！?/p>

　　石墨烯能做什么?

　　那么我們可以用石墨烯來做什么?物理學(xué)家和研究人員表示，由于石墨烯可以讓電子產(chǎn)品的屏幕更清晰且具備柔性特質(zhì)，這些產(chǎn)品將比以往采用硅材料的設(shè)備更薄、更快、更便宜。另外，續(xù)航時(shí)間長的電池也可具備防水性能。

　　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”。

　　2012年，美國化學(xué)學(xué)會表示，石墨烯技術(shù)進(jìn)步將使得“手機(jī)薄如紙張，能夠折疊裝入口袋”。

　　亞拉文博士正基于石墨烯研制一系列傳感器，包括氣體傳感器、生物傳感器和光傳感器，它們的體型比以往更小。

　　上周，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”。

　　科技博客Extreme tech撰稿人塞巴斯蒂安?安東尼(sebastian anthony)表示，三星的突破最終將成為“石墨烯商業(yè)化的救命稻草”。

　　三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司，IBM、諾基亞和SanDisk公司的研究人員都在嘗試用石墨烯材料創(chuàng)造新型傳感器、晶體管和存儲器。

　　石墨烯的未來

　　當(dāng)上述設(shè)備真正擺到商店貨架時(shí)，它們的外形和體驗(yàn)可能是我們從未見過的。

　　哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程教授詹姆斯?豪恩(Jams Hone)表示，他的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)石墨烯拉伸20%后仍能保持導(dǎo)電性。他道：“你知道還有什么可以被拉伸20%嗎?答案是橡膠。相比之下，電子產(chǎn)品普遍采用的硅材料僅能被拉伸1%?！?/p>

　　他繼續(xù)說道：“這只是石墨烯瘋狂的一面——幾乎沒有其他材料能它這樣。”

　　你問最大的優(yōu)勢?石墨烯最大的優(yōu)勢是價(jià)格便宜。

　　當(dāng)今電子行業(yè)的很多產(chǎn)品都能利用石墨烯而變得更好、更小、更便宜。

　　加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家去年制造了一款石墨烯揚(yáng)聲器，音質(zhì)等同于甚至好于森海塞爾耳機(jī)，體型更小。

　　石墨烯迷人的地方還在于，它可浸入液體不被氧化，這一點(diǎn)與其他導(dǎo)電材料完全不同。

　　亞拉文博士說道，石墨烯研究正在向讓電子產(chǎn)品與生物系統(tǒng)融合的方向轉(zhuǎn)變。換句話說，石墨烯產(chǎn)品可以植入你的身體中，讀取神經(jīng)系統(tǒng)信息或同細(xì)胞對話。

　　不過，雖然研究人員相信石墨烯將用于下一代電子產(chǎn)品，但整個(gè)行業(yè)都在使用傳統(tǒng)硅芯片和晶體管制造電子產(chǎn)品，他們接納石墨烯速度可能很緩慢。

　　倘若真是這樣，石墨烯會優(yōu)先用于其他行業(yè)。去年，比爾及梅琳達(dá)-蓋茨基金會拿出10萬美元獎(jiǎng)金，獎(jiǎng)勵(lì)利用石墨烯創(chuàng)造出更薄、更輕和更穩(wěn)固的安全套科學(xué)家。

　　汽車制造商正在探索研制機(jī)身采用石墨烯的電動(dòng)汽車，石墨烯不僅對機(jī)身起到保護(hù)作用，還將作為太陽能面板為汽車供電。飛機(jī)制造商也希望利用石墨烯制造飛機(jī)。

　　如果這些還不夠，石墨烯或有助量子計(jì)算機(jī)的制造。麻省理工學(xué)院的國際研究團(tuán)隊(duì)正在利用石墨烯研究量子計(jì)算機(jī)，它將是未來計(jì)算行業(yè)的大市場。

　　總之，忘記塑料吧，石墨烯才是我們的未來。