石墨烯是什么用途

匿名用戶 | 2017-05-23 01:09

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（共1個回答）
  • 在納電子器件方面的應用
    　　2005年,Geim研究組[3 J與Kim研究組H 發(fā)現(xiàn),室溫下石墨烯具有l(wèi)0倍于商用硅片的高載流子遷移率(約10 am /V·s),并且受溫度和摻雜效應的影響很小,表現(xiàn)出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0．3 m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優(yōu)勢,使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效應管成為可能.較大的費米速度和低接觸電阻則有助于進一步減小器件開關時間,超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優(yōu)勢.此外,石墨烯減小到納米尺度甚至單個苯環(huán)同樣保持很好的穩(wěn)定性和電學性能,使探索單電子器件成為可能.
    代替硅生產(chǎn)超級計算機
    　　科學家發(fā)現(xiàn),石墨烯還是目前已知導電性能最出色的材料.石墨烯的這種特性尤其適合于高頻電路.高頻電路是現(xiàn)代電子工業(yè)的領頭羊,一些電子設備,例如手機,由于工程師們正在設法將越來越多的信息填充在信號中,它們被要求使用越來越高的頻率,然而手機的工作頻率越高,熱量也越高,于是,高頻的提升便受到很大的限制.由于石墨烯的出現(xiàn),高頻提升的發(fā)展前景似乎變得無限廣闊了.這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力.研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品,能用來生產(chǎn)未來的超級計算機.
    光子傳感器
    　　石墨烯還可以以光子傳感器的面貌出現(xiàn)在更大的市場上,這種傳感器是用于檢測光纖中攜帶的信息的,現(xiàn)在,這個角色還在由硅擔當,但硅的時代似乎就要結束.去年10月,IBM的一個研究小組首次披露了他們研制的石墨烯光電探測器,接下來人們要期待的就是基于石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了.因為石墨烯是透明的,用它制造的電板比其他材料具有更優(yōu)良的透光性.[2]
    基因電子測序
    　　由于導電的石墨烯的厚度小于DNA鏈中相鄰堿基之間的距離以及DNA四種堿基之間存在電子指紋,因此,石墨烯有望實現(xiàn)直接的,快速的,低成本的基因電子測序技術.[4][5]
    減少噪音
    　　美國IBM 宣布,通過重疊2層相當于石墨單原子層的“石墨烯(Graphene)”,試制成功了新型晶體管,同時發(fā)現(xiàn)可大幅降低納米元件特有的1/f.石墨烯,試制成功了相同的晶體管,不過與預計的相反,發(fā)現(xiàn)能夠大幅控制噪音.通過在二層石墨烯之間生成的強電子結合,從而控制噪音.噪聲.
    其它應用
    　　石墨烯還可以應用于晶體管、觸摸屏、基因測序等領域,同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破.中國科研人員發(fā)現(xiàn)細菌的細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損.利用這一點石墨烯可以用來做繃帶,食品包裝甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光電化學電池可以取代基于金屬的有機發(fā)光二極管,因石墨烯還可以取代燈具的傳統(tǒng)金屬石墨電極,使之更易于回收.這種物質(zhì)不僅可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、制造出超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現(xiàn)實.
    匿名用戶 | 2017-05-23 01:09

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