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石墨烯:好材料決定產(chǎn)業(yè)未來(lái)
2019-7-5 17:06:55

石墨烯的出現,有望給我們的生活帶來(lái)驚喜。手機充電可以“秒充”,手機屏幕可以輕易彎曲甚至折疊,汽車(chē)可以使用石墨烯導靜電輪胎,避免摩擦起電發(fā)生爆燃……從航空航天、電子信息到節能環(huán)保,利用石墨烯的特性,很多領(lǐng)域很可能都會(huì )發(fā)生巨大的變化。

用石墨烯替代硅,可以提高電子芯片的性能?蒲腥藛T目前正把石墨烯的生產(chǎn)和應用引入半導體行業(yè),石墨烯引發(fā)的技術(shù)革命很可能從我們常見(jiàn)的小小芯片開(kāi)始。

電子芯片的基礎材料是硅。然而,隨著(zhù)芯片上元器件越來(lái)越密集,最高端的芯片上,兩個(gè)元器件之間的距離已經(jīng)不到10個(gè)納米,幾乎到達硅材料的極限。想要繼續提高性能,該怎么辦?科研人員開(kāi)始嘗試用石墨烯部分代替硅的作用。

由石墨烯制作的器件,理論上頻率可以達到硅的十倍甚至上百倍,可以在雷達上應用,大幅提高雷達的分辨率。而且在通訊、成像上都有比較廣泛的應用。而且,當前石墨烯的研發(fā)生產(chǎn)設備和普通半導體器材生產(chǎn)設備一樣,現有的技術(shù)開(kāi)發(fā)都可以基于成熟的設備和工藝,為后續的工程化研制奠定了基礎。

未來(lái)無(wú)論是可以折疊的顯示屏幕,還是能夠植入人體的可穿戴設備,都可能靠這樣的石墨烯器件來(lái)實(shí)現。

石墨烯另一個(gè)被寄予厚望的應用領(lǐng)域是電能的儲存。電容器與電池一樣,都能用來(lái)儲存電能。它的優(yōu)勢在于充電速度快,幾分鐘就能充滿(mǎn),而且可以重復使用幾萬(wàn)次。未來(lái),當充電設施越來(lái)越完善時(shí),電動(dòng)汽車(chē)使用石墨烯電池,可能花兩三分鐘就可以把電充滿(mǎn)。

在清潔取暖領(lǐng)域,石墨烯的加入,大幅度提升了電采暖的節能性和環(huán)保性,也讓智能家居更具美學(xué)價(jià)值。

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