1. 石墨烯是什么,有什么性质?
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,厚度仅为头发的20万分之一,是构建其它维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元,具有极好的结晶性及电学质量。 石墨烯是零带隙半导体,具备独特的载流子特性和优异的电学质量。石墨烯独特的电子结构为粒子物理中难以观察到的相对论量子电动力学效应的验证提供了便捷的手段。另外,弯曲石墨烯的量子电动力学现象研究可能有助于解决某些宇宙学问题。 在纳电子器件方面,石墨烯的可能应用包括:电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管;进一步减小器件开关时间,THz超高频率的操作响应特性;探索单电子器件;在同一片石墨烯上集成整个电路。其它潜在应用包括:复合材料;作为电池电极材料以提高电池效率、储氢材料领域、场发射材料、量子计算机以及超灵敏传感器等领域。
2. 石墨烯的应用
2.1 石墨烯晶体管的cpu高达427GHz
根据电子物理特性,当制程低于10NM时,性能和稳定性将大打折扣,也就是说我们很难看到10NM制程的处理器,尽管英特尔已经成功研发出了7NM的处理器,但稳定性要求更苛刻,超频面临更大挑战!为此,已经有科学家转战研究更强大的石墨烯晶体管。从研发成功至今,已经走过了快10个年头,从当初成功给出的各种你无法想象性能和强.....
2.2 张哲野:我只想用石墨烯改变世界
第九届中国青少年科技创新奖揭晓,华中科技大学应届本科毕业生张哲野获奖。在北京领奖的他将于明天回汉。 张哲野是该校化学与化工学院应届毕业生,去年8月份,他的一篇关于石墨烯的学术论文,发表在美国化学会旗下的期刊《应用材料与界面》上。http://www.gagwhy.com/forum.php 石墨烯是目前发现的最薄最硬的材料,......
2.3 2014石墨烯高峰论坛在深召开 中国石墨烯专利占全球一半
5月19日上午,2014年石墨烯高峰论坛在清华大学深圳研究生院召开。本次论坛由中国科学技术协会主办,国家自然科学基金委、中国材料研究学会、深圳市科学技术协会以及深圳市科技创新委员会支持,清华大学深圳研究生院、中国科学院金属研究所承办。
人民网深圳5月19日电(张娜 实习生 张婷)5月19日上午,2014年石墨烯高峰论坛在清华大学深圳研究生院召开。海内外约20位科学家应邀与会,就石墨烯材料的物理化学性能、应用开发及产业化等主题发表各自见解。
据悉,石墨烯是一种只有一个碳原子厚度的新纳米材料。石墨烯的发现者、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆以《石墨烯及其延展性研究》为题作论坛主旨报告。
“我们用铅笔在纸上画下的痕迹,如果采用某种方法进行分离,就可以得到石墨烯。”安德烈·海姆介绍了石墨烯材料的获取、性能及相关的延展研究,“此前材料都是三维的,但石墨烯是二维的,它具有非常优异的性能。可以说,它是目前最薄、导电性能最好、强度最高的材料,并且具有极好的透光性和透水性。”
石墨烯的优异性能引起了学界和产业界的极大兴趣,相关研究与开发得到了飞速发展。“从中国目前发表的相关文章、申请专利项以及投入应用开发研究的公司数量上看,中国在该领域处于世界领先地位。”安德烈·海姆说。
瑞典查尔姆斯理工大学Jari Kinaret教授进一步解释,“中国在石墨烯研究领域申请的专利项占全球总数的50%以上。”Jari Kinret目前正主持一项由欧委会发起和赞助的“石墨烯旗舰计划”。据了解,该研究计划为期10年,投资10亿欧元,欧盟15个成员国的100多个研发团队参与研究,其中包括4名诺贝尔奖得主。“法国也有许多相关的论坛和峰会,全世界都如火如荼地投入到石墨烯的应用研究中。旗舰计划的应用研究主要集中在电子元器件、显示屏、能源、纳米复合材料等领域,环境、医疗方面也有所涉及。”
演讲中,安德烈·海姆播放一段视频,以展现石墨烯应用到触摸显示屏上可能引发的变革。他列举触屏手机的例子,“触屏手机仍然有很多金属按钮,如果把石墨烯应用到手机上,这些金属按钮就不需要了,而且可以使手机变得更薄更灵敏,因为石墨烯很薄而且非常透明。”
安德烈·海姆认为,石墨烯及其衍生材料具有很好的应用前景和极大的想象空间,希望科学研究与产业开发相结合,推动石墨烯的产业化应用和发展。他相信,未来5年内石墨烯将会实现令人惊奇的应用。
本次论坛由中国科学技术协会主办,国家自然科学基金委、中国材料研究学会、深圳市科学技术协会以及深圳市科技创新委员会支持,清华大学深圳研究生院、中国科学院金属研究所承办。
2.4 日本利用石墨烯制氢 望大幅降低燃料车成本
据新华社12月16日消息,日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。
据了解,这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料,可以大幅降低成本。
燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只排放少量的水,几乎不排放其他污染物质,被认为是清洁的下一代汽车。
近期,有关石墨烯材料应用的消息层出不穷。在最近出版的《自然》和《科学》杂志上,英国和美国科学家分别发表新论文,一篇指出石墨烯虽然不透水,却能让质子通过,因此有可能用在燃料电池里作超薄滤膜;另一篇称石墨烯承受子弹冲击的性能胜过钢铁和防弹衣材料。
2014年5月6—9日,由加泰罗尼亚纳米技术研究所(ICN)主办的第四届石墨烯国际会议(Graphene 2014)将于法国图卢兹召开。该会议是欧洲最大规模的石墨烯系列会议,自2011年首次举办以来,吸引了全球石墨烯研究领域的广泛关注,并得到业内研究人员、行业决策者及投资者的积极参与。
3. 石墨烯的学术趋势分析