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威海云山智暖科技有限公司帶您走進石墨烯

2021-01-24 21:45:17

Z近,很多人都在關注一個新名詞:石墨烯,國內許多關注石墨烯材料的科研機構和研究院已經開始了如火如荼的科學研究。那么石墨烯到底是什么?它可以用來干什么?為什么這么多人對它如此的津津樂道?威海云山智暖科技有限公司為您解答


其實早在1947年,石墨烯存在的可能性就已經被科學家提出過,但大部分科學家們都認為石墨烯在現實自然界中獲得的可能性不大。直到2004年石墨烯在實驗室中被發現,這是當時英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈.海姆(Andre Geim)和康斯坦丁●諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)使用了高定向熱解石墨并運“簡單”的方法,根據石墨的層狀解離特性,他們剝離出了僅有一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。他們兩位教授也因為“有關二維石墨烯材料的開創性實驗”獲得了諾貝爾物理學獎。雖然從發現到如今只有短短十幾年,但是任何有關石墨烯的研究發現和探索成果受到公眾的關注。


石墨烯的內部結構更為復雜,它的內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵,它的特點如下:碳原子核外層有4個價電子,其中3個電子用于一個S軌道和2個方向的P軌道,并形成了碳一碳原子間的鍵長為1.42埃(0.142納鍵與鍵之間的夾角為120°的sp2雜化軌道平面。Z后剩下的一個孤電子,垂直于這個雜化軌道平面,除了鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀晶格結構外,Z終還形成了貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環類似),因而具有優良的導電和光學性能。


科學家們認為,石墨烯是迄今為止發現的Z薄(300萬層石墨烯厚度一毫米)、Z堅固(超出鋼鐵數十倍)的材料之一,也具有較強的導電和導熱性能。它的柔韌性,堅硬度,導電性和透光度都可以廣泛應用在觸摸屏、太陽能電池、維等復合材料的生產中??茖W家們認為石墨烯將會取代造價昂貴的硅,幫助傳統產業走向智能化,發揮新型材料的引導作用。


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