石墨烯是什么用途

匿名用戶 | 2017-05-23 01:09

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  • 在納電子器件方面的應(yīng)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(yīng)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(dá)0．3 m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優(yōu)勢(shì),使電子工程領(lǐng)域極具吸引力的室溫彈道場效應(yīng)管成為可能.較大的費(fèi)米速度和低接觸電阻則有助于進(jìn)一步減小器件開關(guān)時(shí)間,超高頻率的操作響應(yīng)特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優(yōu)勢(shì).此外,石墨烯減小到納米尺度甚至單個(gè)苯環(huán)同樣保持很好的穩(wěn)定性和電學(xué)性能,使探索單電子器件成為可能.
    代替硅生產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)
    　　科學(xué)家發(fā)現(xiàn),石墨烯還是目前已知導(dǎo)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(lǐng)頭羊,一些電子設(shè)備,例如手機(jī),由于工程師們正在設(shè)法將越來越多的信息填充在信號(hào)中,它們被要求使用越來越高的頻率,然而手機(jī)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(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)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(jí)計(jì)算機(jī).
    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(gè)角色還在由硅擔(dān)當(dāng),但硅的時(shí)代似乎就要結(jié)束.去年10月,IBM的一個(gè)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?yàn)槭┦峭该鞯?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(dǎo)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(shí)現(xiàn)直接的,快速的,低成本的基因電子測序技術(shù).[4][5]
    減少噪音
    　　美國IBM 宣布,通過重疊2層相當(dāng)于石墨單原子層的“石墨烯(Graphene)”,試制成功了新型晶體管,同時(shí)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(yù)計(jì)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(qiáng)電子結(jié)合,從而控制噪音.噪聲.
    其它應(yīng)用
    　　石墨烯還可以應(yīng)用于晶體管、觸摸屏、基因測序等領(lǐng)域,同時(shí)有望幫助物理學(xué)家在量子物理學(xué)研究領(lǐng)域取得新突破.中國科研人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的細(xì)胞在石墨烯上無法生長,而人類細(xì)胞卻不會(huì)受損.利用這一點(diǎn)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(xué)電池可以取代基于金屬的有機(jī)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(jī)材料、制造出超堅(jiān)韌的防彈衣,甚至能讓科學(xué)家夢(mèng)寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現(xiàn)實(shí).
    匿名用戶 | 2017-05-23 01:09

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