电子行业：未来石墨烯（Graphene）或将取代硅材料

    全球有机硅网讯：

    今天纽约时报的作者Nick Bilton发文，描述石墨烯的未来远景。这种世界上硬度最大的材料，还能同时做到透明、导电、可变形、防水……Nick Bilton在文中引援大量的学术论文指，这种材料将会对目前的电子设备有着颠覆性的影响。

    早前甚至有传闻指，苹果新一代iOS设备的太阳能电池当中将会使用石墨烯。就在几天前，三星还宣布他们已经能够打造含有石墨烯材料的晶体管，这可以让他们进一步制造“灵活显示设备、可穿戴设备以及其他下一代电子产品”。

    石墨烯在2004年被发现，但是最近几年随着可穿戴设备、柔性屏幕、太阳能充电等概念的大热，聚光灯又重新打在了这种材料上。你可以用石墨烯来做什么？至少有几个方向是可以确定的：让电子设备更加轻薄、速度更快、替代硅价格更加便宜、续航显著提升，甚至是听起来很是玄幻的“水下充电”。

（石墨烯性能比硅材料更优越）

    2011年西北大学曾经使用石墨烯和硅制造出一款新型电池，据称使用这种电池的手机续航可达1周，而且每次充电只需要15分钟。而美国化学协会在2012年更是称，石墨烯做成的屏幕可以像纸一样轻薄可携带。

    除了前文提及的三星之外，IBM、诺基亚以及SanDisk也正在试验石墨烯材料制作下一代的感应器，晶体导管以及储存材料。

    伯克利大学在2013年曾经做出一台石墨烯材质的耳机，在音质与森海塞尔的耳机相同甚至更好的情况下，石墨烯耳机的价格体积更小，而且价格更低。而前文提过更加玄幻的水下导电，石墨烯也可以做到，而且并不需要像其他材料一样镀氧化层。比尔盖茨基金会在去年曾经投钱研究含有石墨烯的避孕套，据悉能够做出更加轻、薄，而且不会渗水的新一代产品。

    而石墨烯的未来在电子产品的应用，很可能是整合在我们的本来的生理系统当中。曼彻斯特大学的Aravind Vijayaraghavan教授称，未来石墨烯材料可能运用在可移植到人体的设备当中，读取人的身体数据，或者进行治疗。

    但也有业内的人们认为这只是一场炒未来概念的游戏。因为石墨烯现在的提取成本还太高。而且由于现有的氧化还原、化学气相沉积等制备方法难以平衡成本和成品的导电效率，石墨烯制备还没有形成产业化。因此离大规模运用在商业产品中，可能还需要10年左右的时间。

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    石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

    石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm²/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
 

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