[科普中國(guó)]-石墨烯紙

石墨烯紙是一種基于石墨原料的合成材料。它不僅重量輕，強(qiáng)度和硬度高，具有比鋼更好的柔韌性，并且還是一種環(huán)保材料。

簡(jiǎn)介石墨烯紙是一種基于石墨原料的合成材料。它不僅重量輕，強(qiáng)度和硬度高，具有比鋼更好的柔韌性，并且還是一種環(huán)保材料1。

材料特性這種新型材料名為“石墨烯紙”，這是一種基于石墨原料的合成材料。事實(shí)證明它不僅重量輕，強(qiáng)度好，硬度高，具有比鋼更好的柔韌性，并且還是一種環(huán)保材料。

相關(guān)新聞科學(xué)家們首先將石墨原材料進(jìn)行精細(xì)研磨，隨后采用化學(xué)方法對(duì)其凈化。然后在納米尺度上對(duì)其進(jìn)行重塑，得到薄如紙張的石墨烯合成材料。

最終的產(chǎn)品比鋼材料輕6倍，密度比鋼低5~6倍，但硬度要高出2倍，抗彎剛度則是鋼材的13倍2。

存在意義科研人員們確信這種材料的誕生將造成商業(yè)和工業(yè)界的一場(chǎng)革命，尤其是汽車制造業(yè)和航空制造業(yè)。

石墨烯石墨烯因其獨(dú)特的電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、光學(xué)性能和高比表面積，近年來(lái)受到化學(xué)、物理、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的極大重視，應(yīng)用前景廣闊，被公認(rèn)為21世紀(jì)的“未來(lái)材料”和“革命性材料”。具體在五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：一是儲(chǔ)能領(lǐng)域。石墨烯可用于制造超級(jí)電容器、超級(jí)鋰電池等。二是光電器件領(lǐng)域。石墨烯可用于制造太陽(yáng)能電池、晶體管、電腦芯片、觸摸屏、電子紙等。三是材料領(lǐng)域。石墨烯可作為新的添加劑，用于制造新型涂料以及制作防靜電材料。四是生物醫(yī)藥領(lǐng)域。石墨烯良好的阻隔性能和生物相容性，可用于藥物載體、生物診斷、熒光成像、生物監(jiān)測(cè)等。五是散熱領(lǐng)域。石墨烯散熱薄膜可廣泛應(yīng)用于超薄大功耗電子產(chǎn)品，比如當(dāng)前全球熱銷的智能手機(jī)、IPAD 電腦、半導(dǎo)體照明和液晶電視等。

中國(guó)科學(xué)院預(yù)計(jì)，到2024年前后，石墨烯器件有望替代互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）器件，在納米電子器件、光電化學(xué)電池、超輕型飛機(jī)材料等研究領(lǐng)域得到應(yīng)用。全球范圍內(nèi)僅電子行業(yè)每年需消耗大約2500噸半導(dǎo)體晶硅，純石墨烯的市場(chǎng)價(jià)格約為人民幣1000元/g ，其若能替代晶硅市場(chǎng)份額的10%，就可以獲得5000億元以上的經(jīng)濟(jì)利益；全球每年對(duì)負(fù)極材料的需求量在2.5萬(wàn)噸以上，并保持了20%以上的增長(zhǎng)，石墨烯若能作為負(fù)極材料獲得鋰離子電池市場(chǎng)份額的10%，就可以獲得2500噸的市場(chǎng)規(guī)模?？梢?jiàn)，石墨烯具有廣闊的應(yīng)用空間和巨大的經(jīng)濟(jì)效益3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)