石墨烯的潜在应用有什么?
石墨烯有抗菌物质
中科院上海分院某位科学家发现石墨烯氧化物对于按捺大肠杆菌的成长超级有用,而且不会伤害到人体细胞。假若石墨烯氧化物对其他细菌也具有抗菌性,则或许找到一系列新的使用,像自动除掉气味的鞋子,对有害菌导致的便秘进行快速消除,或保存食物新鲜的包装。这但是与咱们的日子密切相关的哦。
石墨烯能够淡化海水
研讨标明,石墨烯过滤器或许大幅度的胜过其他的海水淡化技术。如果能够与水分子分解发电技术结合,水、电就会成为十分廉价的产品,人类就不会为缺水、停电烦恼。
石墨烯能够作为太阳能电池
南加州大学维特比工程学院的实验室陈述高度通明的石墨烯薄膜的化学气相堆积法在2008年的大规模出产。在这个进程中,研讨人员创立超薄的石墨烯片,方法是在甲烷气体中的镍板上,由首先堆积的碳原子形成石墨烯薄膜的形式。然后,他们在石墨烯层之上铺下一层热塑性维护层,并且在酸浴中溶解掉下面的镍。在最终的步骤中,他们把塑料维护的石墨烯附着到一个十分灵敏的聚合物片材,它能够泛的地区的廉价太阳能电池,就像报纸印刷机的印刷报纸一样。
石墨被纳入一个有机太阳能电池 (OPV电池, 石墨烯光伏电池)
石墨烯/聚合物片材已被出产,大小范围在150平方厘米,和能够用来出产灵敏的有机太阳能电池 (OPV电池)。这或许最终有或许运转能覆盖广烯具备作为好的集成电路电子器材的抱负性质。石墨烯具有高的载流子迁移率(carrier mobility),以及低噪声,答应它被用作在场效应晶体管的通道。问题是单层的石墨烯制造困难,更难作出适当的基板。
根据2010年1月的一份陈述中,对SiC外延成长石墨烯的数量和质量合适大规模出产的集成电路。石墨模具在高温下,在这些样品中的量子霍尔效应能够被丈量。另请参看IBM在2010年的作业的晶体管一节中,速度快的晶体管'处理器'制造了2-英寸 (51-毫米) 的石墨烯薄片。然而在2011年6月,IBM的研讨人员宣告,他们现已成功地发明了第一个石墨烯为基础的集成电路-宽带无线混频器。电路处理频率高达10 GHz,其功用不受温度可高达127摄氏度的影响。
石墨烯能够用于超级电容器的导电电极
因石墨烯具有特高的外外表积对质量比例。科学家以为这种超级电容器的储存能量密度会大于现有的电容器。
石墨烯生物器材
由于石墨烯的可修改化学功用、大接触面积、原子尺吋厚度、分子闸极结构等等特征,使用于细菌侦测与诊断器材,石墨烯是个很优秀的选择。科学家希望能够发展出一种快速与便宜的快速电子DNA定序科技。它们以为石墨烯是一种具有这潜能的资料。基本而言,他们想要用石墨烯制成一个尺度大约为DNA宽度的纳米洞,让DNA分子游过这纳米洞。由于DNA的四个碱基(A、 C、 G、T)会对于石墨烯的电导率有不同的影响,只要丈量DNA分子经过时产生的微小电压差异,就能够知道到底是哪一个碱基正在游过纳米洞。这样,就能够达到目的。
作为导热资料或者热界面资料
2011年, 美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)学者首先报道了垂直摆放官能化多层石墨烯三维立体结构在热界面资料中的使用及其超高等效热导率和超低界面热阻。
单分子气体侦测
石墨烯独特的二维结构使它在传感器范畴具有光亮的使用远景。巨大的外表积使它对周围的环境十分敏感。即使是一个气体分子吸附或开释都能够检测到。这类检测目前能够分为直接检测和间接检测。经过穿透式电子显微镜能够直接观测到单原子的吸赞同开释进程。经过丈量霍尔效应方法能够间接检测单原子的吸赞同开释进程。当一个气体分子被吸附于石墨烯外表时,吸附方位会产生电阻的局域改变。当然,这种效应也会产生于别种物质,但石墨烯具有高电导率和低噪声的优秀品质,能够侦测这微小的电阻改变。