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石墨烯新材料时代的来临

点击次数:389    发布日期:2014-06-18   本文链接:http://www.pibomo.com/news/261.html

      5 月18 日,国内首条年产3 万平方米的石墨烯薄膜生产线在常州正式投产,常州企业率先成功将石墨烯薄膜应用于手机电容式触摸屏,全球**款石墨烯触摸屏手机诞生,这让世界上*薄、强度**的新材料“神童”石墨烯走入寻常百姓家成为可能。近日,由省科协主办、省科技工作者活动中心承办的首期江苏青年科学家沙龙电子信息学术交流活动针对石墨烯展开了一场别开生面的探讨,拨开了这一神奇新材料的神秘面纱。

      “石墨烯就从石墨中得来,石墨是由一层层的二维平面碳原子网络有序堆叠而成,由于层与层间的作用力弱,所以石墨层易莉离,这就是铅笔能留下字迹的原因。而诺奖得主正是利用我们常见的胶粘带不断剥离石墨层,就形成了厚度只有一个碳原子的单层石墨,这就是石墨烯。”南京大学电子科学与工程学院固体微结构国家实验室教授、博士生导师王欣然介绍说。
石墨烯材料
      石墨烯具有非同寻常的导电性能,是人类已知强度**的物质,比钻石还坚硬,强度是钢铁的上百倍。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现好。它可以用来开发制造纸片一样的超轻型飞机材料,还能让电子产品的触摸屏更轻薄、更灵敏,甚至弯曲折叠,因此成为被科学家们寄予厚望的新型材料,有望在现代电子科技领域引发一轮革命。

      虽然以石墨烯为代表的二维材料在逻辑器件、射频器件、光电器件、触摸屏、太阳能电池等方面展现出诸多优异性能,但是*终实现应用仍要突破瓶颈。
      王欣然指出,以石墨烯为代表的二维信息器件需克服两重困难——大面积的材料制备和廉价生产,才能*终实现应用。

      金属表面上催化生长石墨烯,再把它转移到适合的基底上,好比在一个足球场上铺一层薄薄的保鲜膜,想让它平平整整且完好无损,难度很大。“单层石墨烯的质量与尺寸制约了实际应用,目前,三星公司开发出了可制备30 英寸单层石墨烯膜的制造工艺”。此外,石墨烯需要在高温环境中制备,所以目前如何降低生产成本,也成为央定石墨烯能否实现广泛应用的重要一环。


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