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石墨烯新材料時代的來臨

點擊次數:612    發布日期:2014-06-18   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/261.html

      5 月18 日,國內首條年產3 萬平方米的石墨烯薄膜生產線在常州正式投產,常州企業率先成功將石墨烯薄膜應用于手機電容式觸摸屏,全球**款石墨烯觸摸屏手機誕生,這讓世界上*薄、強度**的新材料“神童”石墨烯走入尋常百姓家成為可能。近日,由省科協主辦、省科技工作者活動中心承辦的首期江蘇青年科學家沙龍電子信息學術交流活動針對石墨烯展開了一場別開生面的探討,撥開了這一神奇新材料的神秘面紗。

      “石墨烯就從石墨中得來,石墨是由一層層的二維平面碳原子網絡有序堆疊而成,由于層與層間的作用力弱,所以石墨層易莉離,這就是鉛筆能留下字跡的原因。而諾獎得主正是利用我們常見的膠粘帶不斷剝離石墨層,就形成了厚度只有一個碳原子的單層石墨,這就是石墨烯。”南京大學電子科學與工程學院固體微結構國家實驗室教授、博士生導師王欣然介紹說。
石墨烯材料
      石墨烯具有非同尋常的導電性能,是人類已知強度**的物質,比鉆石還堅硬,強度是鋼鐵的上百倍。在石墨烯中,電子能夠極為高效地遷移,而傳統的半導體和導體,例如硅和銅遠沒有石墨烯表現好。它可以用來開發制造紙片一樣的超輕型飛機材料,還能讓電子產品的觸摸屏更輕薄、更靈敏,甚至彎曲折疊,因此成為被科學家們寄予厚望的新型材料,有望在現代電子科技領域引發一輪革命。

      雖然以石墨烯為代表的二維材料在邏輯器件、射頻器件、光電器件、觸摸屏、太陽能電池等方面展現出諸多優異性能,但是*終實現應用仍要突破瓶頸。
      王欣然指出,以石墨烯為代表的二維信息器件需克服兩重困難——大面積的材料制備和廉價生產,才能*終實現應用。

      金屬表面上催化生長石墨烯,再把它轉移到適合的基底上,好比在一個足球場上鋪一層薄薄的保鮮膜,想讓它平平整整且完好無損,難度很大。“單層石墨烯的質量與尺寸制約了實際應用,目前,三星公司開發出了可制備30 英寸單層石墨烯膜的制造工藝”。此外,石墨烯需要在高溫環境中制備,所以目前如何降低生產成本,也成為央定石墨烯能否實現廣泛應用的重要一環。


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