21世紀(jì)的黑科技

—石墨烯

石墨烯被稱為21世紀(jì)的黑科技，其用途十分廣泛纺弊，目前已經(jīng)被用在各種電池牛欢、觸控屏、電容器當(dāng)中淆游，甚至污染治理等領(lǐng)域也需要這種材料傍睹，石墨烯電池更是成為不少企業(yè)的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。相關(guān)人員表示稽犁，由于石墨烯體積較輕焰望，強(qiáng)硬度高，因此具備良好的導(dǎo)電性能已亥，運(yùn)用在電子元器件當(dāng)中有很好的發(fā)展前景熊赖，運(yùn)用到芯片上能提高芯片的性能。

事實(shí)上虑椎，西方國家從很早之前就對石墨烯材料有所研究咱窜，為此投入了不少人力和物力，在西方國家不懈努力下疚傲，成功將石墨烯從自然界中分離了出來寂逛。數(shù)據(jù)顯示，一毫米石墨中可能有300萬層石墨烯片痕豺，想要分離的難度可想而知亏铃。值得注意的是，西方國家努力的成果很快被我國突破努辛。我國不僅將其成功分離穴眼，還打破瓶頸，將效率提升了1000倍腿扑，經(jīng)過測試没赔，石墨烯制造的芯片要比原本的芯片處理能力快千倍，無形中節(jié)省了不少時(shí)間陆拐。

（文章內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)）

石墨烯是目前已知最薄的材料取铃，但其具有獨(dú)特的磁阻特性。這是因?yàn)樗鼈兙哂性谑覝叵伦罡叩碾娮柚荡猿４送庾蹇牵捎谶@種特殊的密度和硬度憔辫，石墨烯能夠吸收電磁波并使之衰減。這些原因?qū)е铝耸┰谑覝叵戮哂畜@人的電阻率仿荆，從而吸引了科學(xué)家們對它進(jìn)行研究螺垢。如果將石墨烯添加到傳統(tǒng)變壓器中，它們可能會(huì)提供一種更好的解決方案來抵消電損耗赖歌。石墨烯具有良好的磁性和導(dǎo)電性，這使得它成為最理想的場效應(yīng)材料功茴。

由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)庐冯，石墨烯很難被有效地加工成需要的形狀或尺寸。因此坎穿，開發(fā)新的方法來增強(qiáng)石墨烯性能是非常必要的展父。一些科學(xué)家正在尋求一種可以在室溫下制造出高質(zhì)量石墨烯的有效方法。這些研究人員已經(jīng)使用了各種不同類型的增強(qiáng)體進(jìn)行試驗(yàn)玲昧，并成功地將石墨烯的磁阻提高到了一個(gè)前所未有的水平∑苘裕現(xiàn)在，許多實(shí)驗(yàn)室正在尋找更高效的方式來制作高性能石墨烯孵延。

再創(chuàng)紀(jì)錄磁阻

未來應(yīng)用更加廣泛

近日狭缰，石墨烯還體現(xiàn)出了一個(gè)驚人的特性：它可以在高于絕對零度的溫度記錄磁阻水平：高磁阻是一種材料響應(yīng)磁場而改變其電阻的能力，比較罕見茸例，但能夠以這種方式改變其特性的材料可用于計(jì)算機(jī)罪靠、汽車和醫(yī)療設(shè)備。最有趣的石墨烯行為偷逆，實(shí)際上是最高水平的磁阻季糜，通常在超低溫下觀察到。

在這項(xiàng)最新的實(shí)驗(yàn)中卤索，來自英國曼徹斯特大學(xué)和蘭卡斯特大學(xué)的研究人員將高質(zhì)量石墨烯暴露在室溫下的磁場中并測量了其響應(yīng)恰除。在過去的 10 年里，石墨烯設(shè)備的電子質(zhì)量有了顯著提高斯泥，每個(gè)人似乎都專注于在低溫诵藐、液氦溫度下尋找新現(xiàn)象，而忽略了在環(huán)境條件下發(fā)生的事情而灸，研究人員在加熱后拐尚，出乎意料的是出現(xiàn)了一大堆意想不到的現(xiàn)象。

研究人員使用了一種純凈且未修改的石墨烯形式电湘，確保只有溫度才能改變其導(dǎo)電性隔节。升高溫度會(huì)激發(fā)材料內(nèi)的帶電粒子，在它們跳躍時(shí)暴露出間隙或“孔”寂呛。在標(biāo)準(zhǔn)永磁體的作用下怎诫，加熱后的石墨烯表現(xiàn)出大于 100% 的磁阻響應(yīng)瘾晃，這在任何材料中都是前所未有的，創(chuàng)下了新紀(jì)錄幻妓。從正確的角度看待這種反應(yīng)——在室溫和現(xiàn)實(shí)世界的磁場中蹦误，大多數(shù)金屬和半導(dǎo)體的電阻變化僅占 1% 的一小部分。

研究人員說肉津，這取決于帶負(fù)電的電子和電子移動(dòng)時(shí)留下的帶正電的空穴的移動(dòng)性和平衡强胰。英國蘭開斯特大學(xué)的物理學(xué)家表示：“室溫下未摻雜的高質(zhì)量石墨烯提供了一個(gè)探索全新機(jī)制的機(jī)會(huì)，這種機(jī)制原則上甚至在十年前就可以發(fā)現(xiàn)妹沙，但不知何故被所有人忽視了偶洋。他們計(jì)劃研究這種奇怪的金屬體系，當(dāng)然距糖，更多有趣的結(jié)果玄窝、現(xiàn)象和應(yīng)用將會(huì)隨之而來÷牛”

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測試還有另一個(gè)有趣的結(jié)果讼崔。隨著溫度升高，未改變的石墨烯變成了所謂的“奇怪金屬”炫咱，這是一種我們?nèi)晕赐耆私獾牟牧纤辣琛Ｎ覀儗@些金屬的了解是它們以我們意想不到的方式發(fā)揮作用，這里的石墨烯就是如此投圣。特別是品庞，溫度和電阻之間的關(guān)系不像普通金屬那樣有效。雖然這項(xiàng)研究對現(xiàn)實(shí)世界沒有直接影響存裁，但它顯著增加了我們對材料及其物理原理的理解—并進(jìn)一步闡明了石墨烯的特殊性和多功能性斋垫。

在工業(yè)上，它可以用于制造碳納米管郊纱、催化劑和傳感器届饰；在醫(yī)學(xué)上，它可以用作藥物載體和治療癌癥的新方法臼蔼。隨著科技的進(jìn)步,石墨烯技術(shù)日益成熟,市場前景十分廣闊狸眼。在工業(yè)領(lǐng)域，石墨烯主要用于制備電極材料浴滴、電池正極材料和儲(chǔ)氫材料等方面拓萌。在電子方面的應(yīng)用，基于載流子遷移率極高升略，可以取代硅做晶體管等;在光學(xué)方面的應(yīng)用微王，基于單層吸光率僅為2.3%，可以做透明電極品嚣、觸控屏等炕倘；用作能源器件钧大，基于其比表面積超高的性質(zhì)，可以做超級電容器等罩旋；復(fù)合材料方面啊央，基于其機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱涨醋、抗腐蝕等方面的性能瓜饥，可以和金屬、樹脂浴骂、涂料等復(fù)合來提高它們的強(qiáng)度险悲、導(dǎo)熱能力和防腐性能等。

目前國內(nèi)外都有不少企業(yè)從事石墨烯的生產(chǎn)與開發(fā)工作茴茁。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的增長，石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會(huì)不斷擴(kuò)大纸级。預(yù)計(jì)未來10年泣奏，我國將成為世界上最大的石墨烯制造基地。目前描刹，已有多家企業(yè)投入了研發(fā)和生產(chǎn)县堰，應(yīng)用前景十分可觀。由于石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性婆崔、導(dǎo)熱性和導(dǎo)熱率等性能特點(diǎn)茴支，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域；在工業(yè)領(lǐng)域十卖，已經(jīng)有部分廠家開始涉足石墨產(chǎn)品的開發(fā)研制工作卓您；而隨著技術(shù)的進(jìn)步和需求的增加，未來將涌現(xiàn)出更多的優(yōu)秀企業(yè)和項(xiàng)目俘伤。

石墨烯材料

需要手套箱進(jìn)行安全研發(fā)

首先要明白手套箱的三個(gè)特性

1浙炼、生物相容性：羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團(tuán)，從而大幅度提高材料的細(xì)胞和生物反應(yīng)活性唯袄。石墨烯呈薄紗狀與碳納米管的管狀相比弯屈，更適合于生物材料方面的研究。并且石墨烯的邊緣與碳納米管相比恋拷，更長资厉，更易于被摻雜以及化學(xué)改性，更易于接受功能團(tuán)蔬顾。

2宴偿、氧化性：可與活潑金屬反應(yīng)。

3诀豁、還原性：可在空氣中或是被氧化性酸氧化酪我，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片消痛。石墨烯氧化物是通過石墨氧化得到的層狀材料，經(jīng)加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結(jié)構(gòu)都哭。

然石墨烯的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42但鑒于其化學(xué)性依然需要一個(gè)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境：石墨烯手套箱

Lab2000手套箱是一套高性能秩伞、高品質(zhì)的自動(dòng)吸收水、氧分子欺矫，純化工作環(huán)境的密閉循環(huán)工作系統(tǒng)烟渴，提供可以滿足您特定清潔要求應(yīng)用的1ppm的O?和H?O惰性的氛圍環(huán)境。該系統(tǒng)是為石墨烯研究開發(fā)而設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)型循環(huán)凈化系統(tǒng)：包括一臺(tái)密閉箱體姥憋、一套過渡艙差按，一臺(tái)旋片式真空泵和一套集成有微控制器操作面板的循環(huán)凈化系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)的Lab2000系統(tǒng)配備的惰性氣體凈化系統(tǒng)安裝一套凈化柱（全自動(dòng)可再生）凈化拼肥、維護(hù)手套箱箱體內(nèi)的氣體環(huán)境聋账。