諾貝爾獎獲得者對石墨烯的發現怎麽說
諾貝爾獎獲得者對石墨烯(xī)的發現怎麽說
石墨烯是一種強度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導電性最好的材料。它的發(fā)現者之一,2010年(nián)諾貝爾物理學獎獲得者和英國曼徹斯特大學的康斯(sī)坦丁·諾沃索洛夫教授(shòu),在其應用中有何新(xīn)發現
單原子厚度的石墨晶體稱為石墨烯,被認為是人(rén)類可獲得的最強的晶體。石墨烯打開了其他二維原子晶體的實驗門,形成了巨(jù)大的二維晶體群。
4月14日下午,2010年諾貝爾物理學獎(jiǎng)獲得者、英國曼徹斯特大學教授(shòu)康斯坦丁·諾沃塞洛夫教授(shòu)在第三屆石墨烯高峰論壇上發表了題為《二維(wéi)世界中的材料》的主題演講報告,從(cóng)物理結構方麵介紹了石墨烯的材料,特別是從物理結構(gòu)方麵介紹了石墨(mò)烯的材料。從二維異質(zhì)結(jié)構的角度。
石墨烯是一種強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透過(guò)率最高(gāo)、導(dǎo)電性最好的材料。
2004年,諾沃索洛夫和曼徹斯特大(dà)學的物理學家安德烈·海(hǎi)姆成功地將石墨烯(xī)與石墨分離,並(bìng)證(zhèng)實石墨烯可以單獨存在,從而獲得了諾貝爾(ěr)物理學獎。
二維材料(liào)是指電子能在(zài)非納米尺度(dù)(1-100nm)的(de)二維空間上自由移動(平麵運動)的材料,如納米薄(báo)膜、超晶格和量子阱等。
由於二維(wéi)異質結構可以根據不同的原子層進行組合,具有不同的原子(zǐ)精度和(hé)性能,因此這些結構性質可以用(yòng)來(lái)研究新的物理現象或適應各(gè)種可能的應用。這裏的異質結構堆的功能是嵌入式設計。
與(yǔ)二維材料(liào)相比,還有一(yī)維材料和三維材料(liào),一維材料是指電子在(zài)非納米尺度方向(xiàng)的自由運動(dòng)(線性運(yùn)動)。碳納米管(CNT)是最具代表(biǎo)性的材(cái)料,三維材料是(shì)指電子在三種(zhǒng)非納米尺度上自由運動的材料,如(rú)納米粉末高壓成(chéng)形或控製金(jīn)屬液體結晶的納米顆粒結構。
關於(yú)石墨烯的(de)應用價值,諾(nuò)沃施洛夫認為,石墨烯技術(shù)應應用於(yú)已知的物理物質,並應在二維材料中挖掘(jué)更多的應用,針對基於範德華力的異質結構,結合射頻識(shí)別技術(RFID)製作(zuò)傳感器。以及在此基(jī)礎(chǔ)上製(zhì)造的多功能產品。
國內外對石墨烯感興趣的學者和專業人士等(děng)600餘人被中(zhōng)國生產商(shāng)問及石墨烯技術何時能得到廣泛應用和推廣。諾沃肖洛夫回應說,有(yǒu)許多初始規模的化工產品,如石墨烯粉末是最常見的產品之一,在中國已經開始成形。
去(qù)年十(shí)月,國家主席習近平參觀了曼徹(chè)斯特大學(xué)國家石墨烯研究所,聽取了Novosholov關於石墨烯研究的介紹,並參觀了石墨烯展示(shì)和生產的地下超級清潔實驗室。
石墨烯(xī)作(zuò)為(wéi)一種新型納米材料,以其獨特的結構、力學和電子性能,在藥物傳遞、癌症治療(liáo)等生(shēng)物納米技術領(lǐng)域(yù)具有廣闊的應用前景。
石墨烯也是我(wǒ)國重要的戰略性新興產業之一,是十三五新材料(liào)開發的重點,今年4月,國家標準化管理委員(yuán)會網站發布了《石墨烯材料術語、定義和代號國家標(biāo)準(zhǔn)草案》。erials(征求意見(jiàn)稿)。它還在一個月內征求(qiú)公眾意見。
雖(suī)然石(shí)墨烯市(shì)場關注度高,參與(yǔ)者多,但由於我(wǒ)國缺(quē)乏統一的標準,導致(zhì)了市場的混合,普遍認為(wéi),上述磋商標誌著我(wǒ)國第一(yī)個石墨烯國家標準的製定取得了重要進展。
石墨烯和碳(tàn)納米管在工業上經常被比較。在今天的(de)論壇上(shàng),清華大學物理(lǐ)係教(jiāo)授、清(qīng)華富士康(kāng)納米技術研究中心主任範壽山教授(shòu)還就如(rú)何使碳(tàn)納米管材料實用作了主旨報告(gào)。
碳納米管(CNT)作為一(yī)種一維納米材料,由(yóu)於(yú)其重量輕、六邊形連接良(liáng)好,具有(yǒu)許多異(yì)常的力學、電學和化學性能,近年(nián)來(lái)隨著碳納米管和(hé)納米材(cái)料的深入研究,其廣闊的應用(yòng)前景(jǐng)不斷顯現。
範壽(shòu)山說,到(dào)目前為止(zhǐ),碳(tàn)納(nà)米管可以製成聚合物彈性膜,垂直導熱,水平隔熱,碳納米(mǐ)管也可以用作光學儀器,吸收率(lǜ)接(jiē)近100%。
此(cǐ)外,範壽山認為,碳(tàn)納米管薄(báo)膜具有良好的透射率,僅占空間的10%,並進行了可穿戴模擬,做了一些植入式導線,可用於某些(xiē)外科手術。
在加熱器方麵,碳納米管也可以發揮最大的優勢(shì)。範壽山說,碳納米管可以作為柔性加熱器件,具有(yǒu)膜麵積小、密度高、脈衝(chōng)響應快、加熱和散熱快(kuài)等特點,其他材料做不(bú)到。
碳納米管也可以用於鋰電池中。碳納米管是一維材料和二維三維網絡中最(zuì)好的材料。範壽山說,碳納米管還可(kě)以用作催化劑載體,甚至是複合材料。聚合物材料固化後,可以用碳納米管來控製切割方向(xiàng)。
關於石墨烯電池最流行的話題,業內有人問碳納米管(guǎn)或石墨烯是否更好範壽山說,由於氧化物導電性差,不能(néng)阻礙離子的進出。從這個角度看,碳納米管形成的網絡更好。
碳納米管膜已經形成了一個(gè)固定的網(wǎng)絡,如(rú)果每個氧化物點都在網絡上,就(jiù)有電子接入。我們(men)要找到一種(zhǒng)特殊的薄(báo)膜電池,而不是一種新材料(石墨烯(xī))來(lái)競爭(zhēng)。範(fàn)壽山說。
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