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石墨烯是什么材料

發布日期:2024-12-31 08:52:19 瀏覽次數:

如今,若問哪種新材料最為火爆?想必許多人都會脫口而出:石墨烯。

石墨烯的厚度僅僅是頭發絲的二十萬分之一,然而其強度卻達到了鋼的兩百倍。它堪稱世界上已知的最薄、最輕且最強的材料。那么,石墨烯究竟是怎樣的一種神奇存在呢?讓我們一同來探尋吧!

 


01


什么是石墨烯?



石墨烯是一種由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。


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英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,由于成功從石墨中分離出石墨烯并在單層和雙層石墨烯體系中分別發現了整數量子霍爾效應及常溫條件下的量子霍爾效應,而獲得2010年度諾貝爾物理學獎

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圖片

產業初期


石墨烯產業化還處于初期階段,一些應用還不足以體現出石墨烯的多種“理想”性能,而世界上很多科研人員正在探索“殺手锏級”的應用,未來在檢測及認證方面需要面對太多挑戰,有待在手段及方法上不斷創新!


02


為什么石墨烯備受關注?



石墨烯具有超薄、超輕、超強、超導電、超導熱等很多神奇的性能,被稱為“新材料之王”。

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1、超薄

一張 A4 紙的厚度大約是 0.1 毫米,而石墨烯的厚度僅為 0.34 納米,相當于一張 A4 紙厚度的約三十三萬分之一!

2、超輕

石墨烯超輕,其重量幾乎可以忽略不計。例如,1 平方米的石墨烯重量僅約為 0.77 毫克,比同面積的羽毛還要輕得多。

3、超導熱

石墨烯的熱傳導性能極佳,能夠在極短的時間內將電能高效地轉化為熱能,從穿上發熱服到感覺到明顯的暖意可能只需要幾十秒的時間

4、超導電

普通的電路板在彎曲或折疊時可能會出現線路斷裂、導電性下降等問題。但是石墨烯由于其獨特的二維結構和高導電性,即使在被反復彎曲、折疊的情況下,依然能夠保持良好的導電性能。

5、超強

如果能完美的將石墨烯膜制作成保鮮膜,把這種石墨烯保鮮膜蓋在杯子口大小的洞口上面,上面放一輛貨車才能讓其破裂,足以見其強度之高!

 

石墨烯的潛力遠不止于此。它那神秘的微觀結構中,或許還隱藏著更多未知的寶藏,等待著科學家們用智慧的鑰匙去開啟。它可能成為未來能源領域的關鍵材料,為高效的能源存儲和轉換帶來革命性的突破;也可能在生物醫學領域發揮重要作用,為疾病的診斷和治療提供新的思路和方法。


03


石墨烯有什么作用?



石墨烯有著令人嘆為觀止的物理特性。它可以用于制作高性能太陽能電池,因為它具有出色的光電轉換效率;也可能用作超級電容器電極材料,因為石墨烯能夠快速存儲和釋放大量電荷,其性能遠超傳統電極材料。它是超輕且堅韌的神奇材料,在海洋工程領域有著巨大的應用潛力;它的抗菌性質,也可以利用來制作抗菌衣物、抗菌廚具等生活用品。除了工業上的廣泛應用,吉居客將石墨烯這種新材料作用到我們的生活中來!研發制造了一系列的民生產品。

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吉居客石墨烯遠紅外電熱膜的電熱轉換率高達99%左右。地面向上而發的遠紅外光波采暖方式更貼近人體的采暖感受,同時讓發熱膜產生的熱量得到更充分有效的利用。配合吉居客智能溫控系統,合理利用時間加熱,更能避免不必要的浪費。吉居客石墨烯電地暖供暖系統在運行期間只會將電能轉化成熱能,不會產生任何廢氣、廢水等污染物。

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吉居客石墨烯發熱畫


吉居客石墨烯電暖畫,一款集裝飾藝術美感與高效取暖于一體的創新采暖產品,以其獨特的魅力重新定義了裝飾取暖新風尚。電暖畫不僅擁有高效的熱能轉換率,能在短時間內迅速升溫,而且運行時幾乎無噪音、無光污染,從而營造溫暖舒適的居家環境。

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吉居客石墨烯電暖地毯



吉居客石墨烯電暖地毯,用上幾張地毯也能實現全家輕松采暖。可鋪在沙發茶幾邊、臥室床邊、書房、辦公室等需要采暖的地面,堪稱可移動式地暖。吉居客石墨烯電暖地毯以其高效、節能、安全、舒適、靈活、耐用的特點,成為現代家庭取暖的便捷之選。

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吉居客石墨烯多場景使用



除了上述所提及的應用之外,吉居客更是創造性地將石墨烯廣泛運用到發熱炕板之中,那溫暖舒適的炕板,為人們在寒冷的冬日帶來貼心的呵護。還有取暖器,其高效的發熱性能,讓整個空間迅速升溫,營造出溫馨宜人的氛圍。吉居客發熱衣更是貼身的溫暖伴侶,在寒冷的季節給予人們持續的暖意。而面膜在石墨烯的加持下,賦予肌膚更深度的滋養與呵護。襪子則以石墨烯的特性,帶來舒適的穿著體驗和良好的保暖效果。理療床更是借助石墨烯的獨特功效,為人們的健康保駕護航。












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