近年来，超材料石墨烯备受关注。但石墨烯是什么？好吧，想象一下一种比钢强 200 倍，但比纸轻 1000 倍的物质。
2004年，曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·海姆（Andrei Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）“玩弄”了石墨。是的，和你在铅笔尖上发现的东西是一样的。他们对这种材料很好奇，想知道它是否可以一层层去除。所以他们找到了一种不寻常的工具：胶带。
“你把[胶带]放在石墨或云母上，然后剥掉顶层，”海姆向 BBC 解释道。石墨片从胶带上飞落。然后将胶带对折并将其粘到顶层，然后再次将它们分开。然后你重复这个过程10到20次。
“每次薄片都会分解成越来越薄的薄片。最后，非常薄的薄片留在皮带上。你把胶带溶解了，一切就都溶解了。”
令人惊讶的是，胶带方法产生了奇迹。这个有趣的实验导致了单层石墨烯薄片的发现。
2010 年，海姆和诺沃肖洛夫因发现石墨烯而获得诺贝尔物理学奖，石墨烯是一种由碳原子排列成六方晶格的材料，类似于铁丝网。
石墨烯如此令人惊奇的主要原因之一是它的结构。单层原始石墨烯表现为一层以六方晶格结构排列的碳原子。这种原子级蜂窝结构赋予石墨烯令人印象深刻的强度。
石墨烯也是电气超级明星。在室温下，它的导电性能比任何其他材料都好。
还记得我们讨论过的那些碳原子吗？嗯，它们每个都有一个额外的电子，称为 pi 电子。该电子自由移动，使其能够以很小的阻力穿过多层石墨烯进行传导。
麻省理工学院 (MIT) 最近对石墨烯的研究发现了一些近乎神奇的东西：当你稍微（仅 1.1 度）旋转两层石墨烯不对齐时，石墨烯就会变成超导体。
这意味着它可以在没有电阻或热量的情况下导电，为未来的室温超导开辟了令人兴奋的可能性。
石墨烯最受期待的应用之一是电池。凭借其卓越的导电性，我们可以生产比现代锂离子电池充电更快、使用寿命更长的石墨烯电池。
三星和华为等一些大公司已经采取了这条道路，旨在将这些进步引入我们的日常电子产品中。
剑桥石墨烯中心主任兼欧洲石墨烯旗舰项目研究员安德里亚·法拉利 (Andrea Ferrari) 表示：“到 2024 年，我们预计一系列石墨烯产品将上市。”该公司正在投资10亿欧元用于联合项目。项目。该联盟加速了石墨烯技术的发展。
Flagship 的研究合作伙伴已经在制造石墨烯电池，其容量比当今最好的高能电池高 20%，能量高 15%。其他团队已经制造出基于石墨烯的太阳能电池，其将阳光转化为电能的效率提高了 20%。
虽然有一些早期产品已经利用了石墨烯的潜力，例如 Head 运动器材，但最好的尚未到来。正如法拉利所指出的：“我们谈论石墨烯，但实际上我们谈论的是正在研究的大量选项。事情正在朝着正确的方向发展。”
本文已使用人工智能技术进行更新，并经过事实核查，并由博闻网编辑编辑。
运动器材制造商 Head 使用了这种神奇的材料。他们的 Graphene XT 网球拍声称在相同重量的情况下轻了 20%。这是真正革命性的技术！
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发布时间：2023年11月21日