2018年公共機(jī)構(gòu)公共基礎(chǔ)知識(shí)：最薄最硬的材料石墨烯

2018年公共機(jī)構(gòu)公共基礎(chǔ)知識(shí)：最薄最硬的材料石墨烯

目前，生命中有兩種不同的物質(zhì)，它們都是由碳元素、石墨和石墨烯組成的，石墨是最柔軟的礦物之一，不透明，手感油膩。石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?？梢哉f，石墨烯和石墨雖然是兄弟，但它們的原理和實(shí)際用途卻大相徑庭。石墨是人類長期使用的一種材料，而石墨烯是迄今為止我們生活中常見的一種新材料。接下來，讓我們來看看石墨烯的組成及其工作原理。

石墨烯是一種由碳原子和SP2雜化軌道組成的二維碳納米材料，為六角形和蜂窩狀晶格，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)性能，在材料科學(xué)、納米微加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。石墨烯雖然是一種新材料，但它存在于自然界中，但很難剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯層是石墨，約為300萬層，厚度為1毫米的石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下幾層甚至一層石墨烯的痕跡。石墨烯似乎是一個(gè)復(fù)雜的組成部分，但實(shí)際上我們在生活的許多方面使用石墨烯。

首先，石墨烯可以用作化學(xué)傳感器。這一過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的。根據(jù)一些學(xué)者的研究，石墨烯化學(xué)檢測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比較，石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍環(huán)境非常敏感，是一種理想的電化學(xué)生物傳感器材料。石墨烯生物傳感器對檢測藥物中的多巴胺和葡萄糖具有很好的靈敏度，同時(shí)，新能源電池也是石墨烯最早的重要商業(yè)領(lǐng)域之一，麻省理工學(xué)院研制成功了一種具有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，大大降低了對人體的傷害。他制造透明和可變形太陽能電池的成本。這種電池可用于夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)字器件中，另外，石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)也解決了新能源汽車電池容量不足、充電時(shí)間長的問題，極大地加速了新能源電池工業(yè)的發(fā)展。本系列研究成果為石墨烯在新能源電池工業(yè)中的應(yīng)用鋪平了道路。

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