石墨烯的物理屬性?1. 物理性質(zhì)差異:石墨烯與遠紅外線在光波屬性上存在明顯區(qū)別。石墨烯在發(fā)熱時能輻射出8-15微米的遠紅外光波,這一波段的光波與人體的遠紅外光波相似,因此在醫(yī)學上被稱為“生命光波”。這種光波能夠促進細胞活力和新陳代謝,具有紅外保健和健康理療的效果。遠紅外線則包含多種頻率的光波,不同頻率的光波在熱效應(yīng)和對人體的影響上有所差異。那么,石墨烯的物理屬性?一起來了解一下吧。
石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。
主要應(yīng)用:
石墨烯對物理學基礎(chǔ)研究有著特殊意義,它使一些此前只能紙上談兵的量子效應(yīng)可以通過實驗來驗證,例如電子無視障礙、實現(xiàn)幽靈一般的穿越。但更令人感興趣的,是它那許多“極端”性質(zhì)的物理性質(zhì)。
因為只有一層原子,電子的運動被限制在一個平面上,石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料,電子在其中的運動速度達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導(dǎo)體中的運動速度。
在塑料里摻入百分之一的石墨烯,就能使塑料具備良好的導(dǎo)電性;加入千分之一的石墨烯,能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。在此基礎(chǔ)上可以研制出薄、輕、拉伸性好和超強韌新型材料,用于制造汽車、飛機和衛(wèi)星。
隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破,石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會是移動設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。
消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目,成為未來移動設(shè)備顯示屏的發(fā)展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊,作為基礎(chǔ)材料的石墨烯前景也被看好。
另一方面,新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領(lǐng)域。之前美國麻省理工學院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板,可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本,這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數(shù)碼設(shè)備中應(yīng)用。
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石墨烯目前是世上最厚卻也是最柔軟的納米材料,它幾乎是幾乎半透明的,只吸取2.3%的光;導(dǎo)電系數(shù)高達5300W/m·K,低于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率*多達15000cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體*高,而電阻率只約10-6Ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率大于的材料。
石墨烯(Graphene)是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年,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,成功從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
在2015年末硼烯發(fā)現(xiàn)之前,石墨烯既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。
石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。
另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的氣體原子(氫原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。
作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。
1. 物理性質(zhì)差異:石墨烯與遠紅外線在光波屬性上存在明顯區(qū)別。石墨烯在發(fā)熱時能輻射出8-15微米的遠紅外光波,這一波段的光波與人體的遠紅外光波相似,因此在醫(yī)學上被稱為“生命光波”。這種光波能夠促進細胞活力和新陳代謝,具有紅外保健和健康理療的效果。遠紅外線則包含多種頻率的光波,不同頻率的光波在熱效應(yīng)和對人體的影響上有所差異。
2. 導(dǎo)熱性能對比:石墨烯具有出色的導(dǎo)熱性能,這有助于節(jié)省空間并提高熱能的利用效率。相比之下,遠紅外線的導(dǎo)熱性能不如石墨烯。
3. 應(yīng)用范圍不同:石墨烯發(fā)熱產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家庭取暖領(lǐng)域,例如石墨烯電暖畫、暖足寶、地暖膜等。這些產(chǎn)品為家庭帶來了環(huán)保和健康的益處。遠紅外線則更多應(yīng)用于保健和醫(yī)療領(lǐng)域,如物理治療和美容等。
以上就是石墨烯的物理屬性的全部內(nèi)容,石墨烯是一種新型的納米材料,其基本結(jié)構(gòu)單元是穩(wěn)定的苯六元環(huán)結(jié)構(gòu)。這種二維晶體材料僅由一層原子構(gòu)成,每個碳原子通過單鍵連接形成強大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。正因為其獨特的結(jié)構(gòu),石墨烯擁有出色的物理屬性,如高強度、高導(dǎo)電性、高熱導(dǎo)率等。石墨烯的性質(zhì)和表現(xiàn) 石墨烯的機械性能非常出色,其強度高于鋼鐵,內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。