石墨烯会成为下个最重要的资源么?

作者: cnpim CNPIM 2018年05月15日

石墨烯它是超高导电,超热导率,超高机械强度,透明柔韧灵活的材料,几乎好像没有不擅长的领域。石墨烯拥有这么多优异的性能-已知最轻最坚硬最导电最最导热的纳米材料,在各领域的巨大潜力激励着科学家们研究。

由于石墨烯的超高透光率,几乎完全透明,研究表明,每一个光子击中石墨烯就会释放出多个电子。因此,石墨烯在转换太阳能方面可能会好得多,预计效率可达60%,而目前的硅电池所能达到的效率大约为25%。

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石墨烯由于其超高导电性,可用于半导体中,大大提高信息传播的速度。最近进行的测试表明,当将半导体聚合物放置于石墨烯层与硅层上,石墨烯半导体聚合物导电快得多,验证了石墨烯的卓越的导电性。石墨烯在电子领域中使用的最大障碍是缺乏带隙,带隙是允许诸如硅之类的半导体材料用作晶体管的功能; 它们可以在关闭或导通电流之间切换,这取决于它们的电子是否穿过带隙。因为石墨烯没有带隙,所以电荷就像任何金属一样流过,无法关闭电流。

然而,乔治亚理工学院进行的新研究可能会改变了这一点。研究人员宣称已经生产了带隙为0.5电子伏特的石墨烯样品,他们认为这应该足以使石墨烯起到半导体的作用。如果属实,这可能导致石墨烯取代硅作为所选择的半导体,从而可以制造出更快的电子器件。

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当然,石墨烯因其只能被水渗透,在海水淡化有着巨大潜力并已有不菲成果,由于人口过剩问题,水资源严重缺乏,全球十多亿人严重缺水,石墨烯过滤器具有改善水净化的巨大潜力,增加了可用的淡水量,为人类提供足够的清洁水资源。石墨烯在净化水中的污染方面也是非常有用的。由于石墨烯,一些历史上最大的环境危害,包括核废料和化学品径流,都可以从水源中清除。

国家对资源的掌握影响经济兴衰。从盐,铁,煤炭,石油,硅半导体等资源,影响了人类科技发展与经济转移。石墨烯具有几乎神话般的性能,会成为驱动人类历史下一个时代的资源么?


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