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 “神奇材料”石墨烯是由單層碳原子層構(gòu)成的蜂窩狀晶格二維原子晶體。石墨烯大約只有0.34納米厚一個(gè)單原子的厚度，其特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài)使其具備目前世界上最硬、最薄的特征，同時(shí)也具有很強(qiáng)的韌性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。這是一種理想的替代型材料，被認(rèn)為將在半導(dǎo)體、光伏、鋰電池、航天、軍工、LED、觸控屏等大量領(lǐng)域帶來(lái)材料革命。
    
石墨烯觸摸屏的應(yīng)用
    
這應(yīng)該是石墨烯呼聲最高的應(yīng)用。智能手機(jī)最關(guān)鍵的一部分就是有一塊既能導(dǎo)電又非常透明的觸摸屏。恰好，這正是石墨烯的特性！而且石墨烯的強(qiáng)度和柔韌性，都比目前的透明電極材料氧化銦錫要更好。石墨烯透明電極已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種各樣的柔性光電器件，包括觸摸屏傳感器、有機(jī)發(fā)光二極管和有機(jī)光伏器件。
    
石墨烯墨水打印射頻天線的應(yīng)用
    
用壓縮石墨烯墨水打印出射頻天線，科學(xué)家將石墨烯材料的應(yīng)用又向前推進(jìn)了一大步。這種天線靈活、環(huán)保，可廉價(jià)大批量生產(chǎn)，能夠應(yīng)用在無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽和無(wú)線傳感器上。
    
目前，大多數(shù)商用RFID標(biāo)簽由金屬鋁和銅組成，材料昂貴、制作過(guò)程復(fù)雜，而基于石墨烯的RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼蠓冉档筒牧铣杀尽?/p>

     
石墨烯燈泡的應(yīng)用
     
石墨烯可調(diào)光燈泡號(hào)稱可節(jié)省10%的能源，使用壽命也更長(zhǎng)，內(nèi)含由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)所設(shè)計(jì)、外罩石墨烯的燈絲狀LED。石墨烯燈泡價(jià)格每顆約15英鎊，這款燈泡的設(shè)計(jì)是以傳統(tǒng)燈泡形狀為基礎(chǔ)，石墨烯能讓燈泡的導(dǎo)電以及散熱更有效率。
     
更強(qiáng)夜視能力的視覺傳感器的應(yīng)用
    
現(xiàn)在夜視很多用紅外線系統(tǒng)，但是這種設(shè)備體積大是個(gè)硬傷啊。于是，研究人員將基于石墨烯的光熱電探測(cè)器整合在微機(jī)械氮化硅薄膜上。叮咚，數(shù)據(jù)來(lái)了：7-9V/W的響應(yīng)在10.6微米波長(zhǎng)以及23ms時(shí)間常數(shù)下達(dá)成；氮化硅薄膜帶來(lái)的溫度隔離以及寬帶紅外線吸收，能實(shí)現(xiàn)300-500K的黑體目標(biāo)探測(cè)與成像。
    
此外，石墨烯的高載體遷移率可用以抵抗噪聲，因此免除了冷卻技術(shù)的需求，并足以在不需低溫冷卻的前提下偵測(cè)來(lái)自人體的熱輻射。
    
芯片上光通訊的應(yīng)用
    
芯片上可見光的關(guān)鍵是開發(fā)完全整合“光子”電路，該電路用于燈泡時(shí)，可如同現(xiàn)階段在半導(dǎo)體整合電路的電流。直到現(xiàn)在，研究人員尚未將白熾燈泡放在芯片上，這是因?yàn)辄c(diǎn)燃燈泡所需的溫度，微型金屬導(dǎo)線無(wú)法承受。
   
石墨烯能達(dá)到的溫度超過(guò)攝氏2500度，不需要額外放大就可灼傷肉眼。研究人員也發(fā)現(xiàn)石墨烯在較高溫度下，會(huì)變成較差的熱導(dǎo)體，這意味著熱量會(huì)在芯片的中心被限制為一個(gè)“熱點(diǎn)”。一名研究人員指出，懸浮的石墨烯可被加熱到太陽(yáng)一半的溫度，且可靠度比固定在固體基板上的石墨烯高1000倍。

    
3D成像更精確的應(yīng)用
    
勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用單層石墨烯作為一個(gè)清晰類透鏡蓋，稱為石墨烯電池液—為單個(gè)膠狀納米粒子的原子創(chuàng)造新的成像系統(tǒng)。這個(gè)過(guò)程將大大簡(jiǎn)化反復(fù)試驗(yàn)原子級(jí)工程學(xué)的設(shè)計(jì)和重新設(shè)計(jì)過(guò)程。
    
由石墨烯電池液電子顯微鏡鑒定的納米粒子結(jié)構(gòu)—可在計(jì)算機(jī)中顯示3D模型，目的在于設(shè)計(jì)可以組合在一起的“積木”，以形成更大的特定電子和物理特性架構(gòu)，滿足現(xiàn)今許多產(chǎn)業(yè)需求。
    
即熱功能的應(yīng)用
    
不能小瞧石墨烯的加熱功能。“用很小電流、很低功率就可以熱起來(lái)，只有石墨烯和碳納米管可以做到，這樣用一塊手機(jī)電池就可以驅(qū)動(dòng)。因此，軍用、救生用加熱衣服是正在開發(fā)的一種產(chǎn)品。其他產(chǎn)品還包括利用石墨烯復(fù)合材料的防彈材料和涂料，利用石墨烯薄膜的便攜式水處理設(shè)備，以及儲(chǔ)能電池的改性。
    
儲(chǔ)氫材料及藥物載體的應(yīng)用
    
石墨烯的氣體吸附特性，也讓其成為新型儲(chǔ)氫材料，可以在室溫、安全壓力下快速可逆地吸放氫氣，較高的熱穩(wěn)定性。石墨烯獨(dú)特的二維層狀結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性，使其能很好地作為藥物載體。科學(xué)家將石墨烯與抗腫瘤藥物反應(yīng)制得復(fù)合物，可在人體內(nèi)緩慢釋放藥物，而且藥物的負(fù)載量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的藥物載體。