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《梦溪笔谈》中就提到的“新材料之王”!石墨烯究竟是何方神圣?

科小二
原创
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如果要问现如今什么新材料最火,大家提到最多的一定是石墨烯。石墨烯的厚度仅为头发丝的20万分之一,而强度却是钢的200倍,是世界上已知的最薄最轻最强的材料。

石墨烯究竟是何方神圣?

石墨烯是什么?

早在《梦溪笔谈》就有记载,“鄜、延境内有石油……颇似淳漆,然之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑。”大意是在陕西延安一带有石油,看起来像油漆,可以像麻草一样燃烧,燃烧时有浓烟,烟沾之处变成了黑色。

这里提到的“超细的烟尘”,就含有石墨烯等纳米碳。

石墨烯(Graphene)是碳原子以六元环结构,周期排列而成的二维纳米材料,是目前世界上最薄,却也是强度最高的材料,具有优异的光、电、热、力学性能,是21世纪最重要的战略材料之一。

为什么石墨烯被称为“新材料之王”?

石墨烯超薄超轻超强,具有神奇的力学、电学,光学,热学,声学等性能,因此号称“新材料之王”,被广泛认为是未来电子、能源、生物医学等领域的重要材料之一。**它可以在许多不同的工业应用中发挥重要作用,包括电子设备制造、能源存储系统设计以及生物医学技术等等。它的产业“王者之路”经历了美食三级跳。

1、“肉末杂酱面”的伴生时代——石墨烯作为神秘配料少量添加,悄无声息间重塑材料性能,为传统产业注入创新调味;

2、“西红柿炒鸡蛋”的共生篇章——石墨烯不再隐身幕后,而是与多种材料并肩成为功能主体;

2、“刺身大龙虾”的创生盛宴——石墨烯将以其非凡价值与颠覆性功能,成为舞台上最耀眼的食材。

石墨烯的功能与应用

在当今材料科学的前沿领域中,石墨烯产品技术体系的精髓可凝练为“一片原料+两根纤维+两张膜”的核心架构。

一片万能的原料

——单层石墨烯,作为基石,以其独特的二维结构和卓越的物理化学性质,引领着材料革新。

两根纤维

——代表了高性能的石墨烯基碳纤维与关注健康的康护纤维,广泛应用在各个领域。

在民航领域,节能减重,提升机身强度、安全与机动性;

在轨道交通上,可用在装饰件及结构部件,降低能耗,低烟毒性,保证乘客安全;

在汽车上,加强汽车轻量化生产,减少碳排放,增强零部件性能。

应用于游艇上,能够使舰体瘦身,增强可靠性和抗冲击性能,耐酸碱腐蚀,延长船体寿命。

除了工业上的应用,石墨烯也应用在生活用品中,比如锦纶、涤纶、黏胶全品类覆盖,打通纤维、面料、终端纺织品全产业。

两张膜

——散热膜与均热膜,它们利用石墨烯的高效导热性能,实现精准的温度调控,无论是对于精密电子器件的冷却还是能源设备的热能均衡,都是不可或缺的关键技术。

科普专家:李鑫,杭州高烯科技有限公司品牌市场部总监

评论
科普中国●yling
学士级
石墨烯因独特的光学、力学特性常被运用到航空航天、新能源、电子信息等领域,做到真正的“宝藏”型“黑科技”!石墨烯作为超级新材料,未来前景光明!
2024-05-20
科普科普知识的摇篮!
大学士级
通过新材料之王~石墨烯的传奇之旅,在科技日新月异的今天,这一被誉为“新材料之王”的神奇物质,正以其独特的性能和广泛的应用前景,引领着材料科学的新时代。从航空航天到电子通信,从汽车制造到能源储存,石墨烯的身影无处不在,为人类社会的发展带来了前所未有的机遇和挑战,将为解决全球性的能源、环境和健康问题提供更多的解决方案。让我们期待着石墨烯带来的美好未来!
2024-05-20
飞马腾空
大学士级
2024-05-19