- 發布時間2018-03-16 09:23
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石(shi)墨(mo)烯(xi)(Graphene)因其獨有的特性而被稱為“奇跡材料”,它在現實世界中有五大潛在用途,包括7秒內讓智能手機充滿電。
3月(yue)15日(ri)消息,據外媒報道,石墨烯(xi)(Graphene)因其獨有的特性而(er)被稱(cheng)為“奇跡材料(liao)”,它在(zai)現實世界中有五大(da)潛在(zai)用途(tu),包(bao)括7秒內讓智能(neng)手機充滿電。
石墨烯的強度是鋼的200倍,但比紙張更輕,通常被稱為“奇跡材料”。但是這種物質到底能做什么呢?
幸運的是,上個月在巴塞羅那舉行的世界移動大會(MWC)上,石墨烯有機會成為焦點。在會議中心入口處有個石墨烯展館(Graphene Pavilion),那里展出了25個不同的石墨烯研究項目,其中包括機器人和可穿戴設備。
在(zai)接下來的幾年里,石(shi)墨烯(xi)的許(xu)多應用將(jiang)會商(shang)業化(hua),我們將(jiang)開始看到石(shi)墨烯(xi)在(zai)手(shou)機、可穿(chuan)戴(dai)設備和其(qi)他技術中使用。
石墨(mo)烯(xi)是一層(ceng)薄(bo)薄(bo)的(de)(de)純碳原子(zi),在蜂窩結(jie)構(gou)中緊密(mi)排列(lie)。它不(bu)是人造物質,而(er)是從石墨(mo)中提煉出來的(de)(de)。直到2004年,科學家們才成功發現提煉方法。這種2D物質具有許多不同尋常和令人驚嘆的特性,包括超薄、超強以及充滿韌性。
歐洲是首先(xian)提煉出石墨烯(xi)的(de)(de)地方,因此它的(de)(de)潛力使歐盟(meng)確信(xin):它是歐盟(meng)最大研究計劃的(de)(de)基礎。在石墨烯(xi)展(zhan)館(guan)展(zhan)示的(de)(de)10億歐元的石墨烯旗艦(Graphene Flagship)項目,致力于尋找將這種材料推向市場的方法。
下面,讓我們具體看(kan)下石墨(mo)烯(xi)的未(wei)來用(yong)途:
1. 智能手機
在(zai)今(jin)年(nian)的(de)(de)(de)世界移(yi)動大會(hui)上,石(shi)墨(mo)烯展館被放(fang)在(zai)不顯眼的(de)(de)(de)地方。但在(zai)未來幾(ji)年(nian),它可能(neng)會(hui)成為智能(neng)手(shou)機(ji)(ji)技(ji)術戲劇性升級的(de)(de)(de)動力。石(shi)墨(mo)烯具有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)韌性,可以(yi)天線(xian)或觸屏的(de)(de)(de)形式被整合到可彎(wan)曲手(shou)機(ji)(ji)中。
此外,石墨烯還具(ju)有提高電池(chi)性能(neng)的巨大(da)潛力,電池(chi)續航時間太短已經成(cheng)為人們對智(zhi)能(neng)手機最大(da)的怨怒之一。
石墨烯可以被內置到電池中,以提高儲能和長期性能,它也能加速能量源和電池之間的能量傳輸。石墨(mo)烯可(ke)充當充電的(de)“高速公路”,允許能量快速通過,研究人員認為它能在7秒內給手機充滿電。
那么(me),這種(zhong)看(kan)似神奇的(de)技術需要多長(chang)時間才(cai)能出現呢?10年?石墨烯旗艦項目的創新主管卡里·赫杰爾特(Kari Hjelt)表示,最短只需要兩年時間。
赫杰爾特(te)說(shuo):“石墨烯依然屬于新興材料,所以我們對于在短短14年里對其研究取得多少進展感到驚嘆。石墨烯的作用在于,它在許多領域都能發揮作用,而且以奇妙的方式進行,所以我們為它選擇了歐洲最有前景的商業領域。”
手機是石墨烯最明顯的用例之一,5G網絡技術則是另一個,愛立信已經在其5G演示中使用了石墨烯。但手機絕不是石墨烯唯一能產生影響的領域。
2. 機器(qi)人
石墨烯(xi)也(ye)可以用于生物(wu)醫學(xue)領域,包括(kuo)改善(shan)人造肢體。通(tong)過將基于石墨烯(xi)的神(shen)經傳(chuan)感器(qi)嵌(qian)入四肢,人就能感覺到肌(ji)肉的收縮,并對其行為做出反應。這有助于他們控(kong)制機械手臂的運動和(he)力量。
除了重量更輕和非侵入性外,石墨烯還(huan)能快(kuai)速地對壓(ya)力(li)做出反應,確保自然運動和穿戴者進行控制。石墨烯可以(yi)使未來的假肢比以(yi)往任何時候(hou)都更加(jia)舒適和靈敏。
3. 食(shi)品標識
由于石墨烯幾乎可以(yi)吸收所有波長(chang)的光(guang)(guang)線,因(yin)此它(ta)可以(yi)通過同樣(yang)的圖像傳感(gan)器探測到紫外(wai)線、可見光(guang)(guang)和紅外(wai)線。
廣譜石墨烯光學相機可以看到肉眼看不到的細節,在演示中,我們看到它可以區分三種不同類型的牛奶——大米、乳制品和杏仁,雖然它們看起來都一樣。
將來,食(shi)物過(guo)敏(min)者可以(yi)用他(ta)們(men)的手機攝(she)像(xiang)頭來判(pan)斷食(shi)物是否(fou)安全(quan)。
4. 可穿戴技術
石(shi)墨烯(xi)(xi)有很強的韌性,使其成為可(ke)穿戴技術的理(li)想選擇。西班牙光子科學研(yan)究(jiu)所的研(yan)究(jiu)人(ren)員已經將石(shi)墨烯(xi)(xi)集成到像創可(ke)貼那(nei)樣、可(ke)附著(zhu)在(zai)皮膚(fu)上的紫外線(xian)貼片上。隱(yin)藏在(zai)內部(bu)的石(shi)墨烯(xi)(xi)層高度敏感,可(ke)以通過(guo)皮膚(fu)測(ce)量心率和(he)血氧,也可(ke)以測(ce)量紫外線(xian)強度,提供可(ke)以監測(ce)你健康(kang)的微(wei)型化系統(tong)。
此外,石(shi)墨烯(xi)也可以被添加(jia)到智能鞋中,以獲得包括(kuo)傳感、冷卻(que)和增加(jia)強度在內的(de)好處(chu)。劍(jian)橋大學開發的(de)石(shi)墨烯(xi)鞋底可以監(jian)測足部運動的(de)壓力(li)分(fen)布和運動表現。
5. 新(xin)觸控界(jie)面
石(shi)墨(mo)烯層很薄,肉眼幾乎(hu)看不(bu)見(jian)。在石(shi)墨(mo)烯展館,我們看到它(ta)被放置(zhi)在看似透明的(de)屏幕上,可通過觸(chu)摸來(lai)控制玩(wan)具汽車。這只是利用不(bu)同材(cai)料構建未來(lai)觸(chu)控界面的(de)嘗試之一(yi),如玻璃或織(zhi)物。