(圖:Youtube)

堪薩斯州立大學Kansas State University的物理學家最近發現一個生產石墨烯(graphene 的新方法,只用到三種簡單的材料,經過短短三步,就能獲得石墨烯。這種新的製造方法簡便易行,有望能為石墨烯工業量產鋪路。

「未來的物料」石墨烯

石墨烯是一種由碳原子組成的物料,厚度僅有一個碳原子之厚,原子按照平面苯環的形式緊密排列,賦予石墨烯諸多獨特的性質,石墨烯亦因此被譽為「未來的物料」。但是,由於生產成本高昂,難以量產,石墨烯的大規模使用因此受到限制。

製備石墨烯的新方法

但最近,科學家成功利用受控爆炸(contained detonation)技術,從含碳材料中獲取石墨烯。首先,科學家將氧氣與乙炔(或乙烯)在容器內混合,然後利用火星塞點燃,然後便獲得石墨烯。

這種方法由 Chris Sorensen 發現,目前已經申請專利。當時,他們正在研究碳煙灰氣溶膠,偶然發現副產物中竟然帶有石墨烯。

Sorensen 聲稱,這種方法擁有諸多優點,如成本低廉、易於量產、並無有害副產物,而耗能更非常之低——只需要引發一個火花即可。

此外,相比於過往以毫克計算的產量,新方法的石墨烯產量高出 1000 倍,產能提升非常可觀。

石墨烯的廣泛用途

如前所述,石墨烯性能優良,同時具備出色的柔軟性和高於鑽石的硬度。作為超導體,電流在石墨烯中的傳播速度高於任何已知物質。它的導熱性能更比銅高出 10 倍。石墨烯的生物兼容性很高,可以吸收 2.3% 的白光。最重要的是,石墨烯持久耐用。

目前,科學家紛紛研究如何將石墨烯應用於電子工業、消費品、醫療和生物力學上。在電子工業中,最近有公司研發出一種「石墨烯貼」,可以延長智能手機的電池壽命 。

醫療方面,石墨烯的潛力也不容小覷。石墨烯與彈性橡皮泥結合,可以製成心臟監護器。由於生物兼容性良好,石墨烯也是大腦電極的安全材料。此外,石墨烯高彈體(elastomer)有可能為機器人和肢體修復帶來新的變革。

現在,石墨烯量產有望,這種「未來的物料」將很快踏入我們的生活中,真正展示它的不凡身手。

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