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科學家發現廚房設備可以制造出稀有材料石墨烯

2016/9/27    來源:    作者:  閱讀:次  【打印此頁】

科學家使用使用廚房用粉碎機就制造出石墨烯,報告發表在《自然材料》期刊上。石墨烯是一種單層碳原子六角形蜂窩晶格平面材料,具有超薄、超堅韌和高導電特性,被認為有可能為電子技術和其他技術帶來革命性的發展。


石墨烯(Graphene)是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。


在2015年石墨烯發現之前,石墨烯既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。
石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。


另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的氣體原子(氫原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。


作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

科學家用廚房設備制造出石墨烯

愛爾蘭都柏林三一學院喬納森·科爾曼(Jonathan Coleman)等科學家現在發現許多實驗室粉碎機可以用來生產石墨烯,也包括廚房廚具設備用粉碎機。

科學家用廚房設備制造出石墨烯

在實驗中他們把石墨粉倒進廚房設備粉碎機,再加入水和洗碗液,然后高速攪拌。他們發現,切刀在溶液中高速旋轉產生的剪切力就足以讓石墨分層,而且并不損壞薄片的二維結構。

科學家用廚房設備制造出石墨烯

但是,科學家并不建議人們在自己的廚房里試驗這一方法,因為所需(酒店廚具)洗碗液的的含量非常精確,取決于諸多因素,而攪拌后產生的黑色溶液也需要特殊技術分離。

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