中国石墨烯专利申请量居世界第一。会带来颠覆性的变化吗?
当今世界,新材料已经成为一个关键词,其中最火的词就是“石墨烯”。近年来,石墨烯的热度甚至超过了碳纳米管。它到底有什么样的特点,让全世界如此关注?石墨烯发现于2004年。它的成分是石墨,具有碳原子组成的六方结构。看起来像蜂窝的薄膜只有一个原子厚,是一根头发直径的1/20万。它是你能想象到的最薄的材料,可以称之为二维材料,也就是说,它只有长和宽,厚度可以忽略不计。
石墨烯是怎么做出来的?最早的石墨烯是从石墨上剥离下来的,工艺非常简单。用胶带剥离后,会粘上一层很薄的石墨,然后再粘上另一面的胶带将其分开。胶带上的石墨会变得越来越薄,附着在胶带上的石墨也会越来越薄。当它只有一个原子厚时,它就是石墨烯。当人们通常用铅笔书写时,它会在铅笔芯内。
用胶带粘石墨的方法是最早的石墨烯的机械剥离方法。但是这种方法得到的成品石墨烯不稳定,厚度不均匀,所以后来又相继发明了外延生长法、化学气相沉积法、氧化还原法、液相剥离法等等。石墨烯有什么特点?
首先,它很薄,所以对周围环境的变化非常敏感。哪怕只有一个气体分子撞上去,也会变形,从而改变阻力。这一特性可用于制造传感器设备。由于它很薄,只吸收2%的光线,这意味着它几乎是肉眼看不见的,而且它的高透明度可以应用到一系列新技术中,例如,它可以在汽车的挡风玻璃上实现卫星导航系统的集成,甚至可以将显示屏内置到隐形眼镜中。