石墨烯因其優異的數學特性而被稱為“材料之王”。 具有機械硬度高、導電導熱性能好、吸附力強、延展性好等優點。 它在電池、傳感器、太陽能電池板、電子產品等各個領域具有許多應用潛力。 事實上,石墨烯的(de)性質和(he)制備(bei)方法(fa)已經被許(xu)多科學家(jia)和(he)學者(zhe)反(fan)復討論和(he)驗證,石(shi)墨烯(xi)的(de)應(ying)用和(he)產業(ye)化還(huan)有很長的(de)路(lu)要走。
當人們還打算將石墨烯的應用推遲到未來六年時,許多石墨烯產品已經潛入我們的生活。 興達幸福仍以石墨烯新材料及相關產品的開發、應用和產業化為目標。 目前,已實現石墨烯潤滑油、石墨烯涂料、石墨烯汽車輪胎、石墨(mo)烯LED等石墨(mo)烯相(xiang)關產品(pin)的商業(ye)化。 。 未來,隨著石墨(mo)烯產值的下降和價格(ge)的上(shang)漲,石墨(mo)烯有望應用(yong)于越(yue)來越(yue)多(duo)的領域。
現在讓我(wo)們(men)盤點一下我(wo)們(men)日常生(sheng)活中都有(you)哪些(xie)石墨(mo)烯產(chan)品。
1、潤滑油
石(shi)墨烯(xi)潤滑油具有吸附(fu)力(li)強(qiang)、片狀摩(mo)擦力(li)強(qiang)的(de)(de)特點(dian)。 在(zai)低溫(wen)、高壓、高頻的(de)(de)底(di)盤(pan)工作中(zhong),產生長度超過幾微米的(de)(de)石(shi)墨烯(xi)油膜(mo)(mo),將金(jin)屬之間的(de)(de)摩(mo)擦轉變為石(shi)墨烯(xi)片之間的(de)(de)摩(mo)擦,有效(xiao)地(di)將摩(mo)擦系(xi)數,減少底(di)盤(pan)生銹,提(ti)高底(di)盤(pan)使用壽命。 石(shi)墨烯(xi)強(qiang)大(da)的(de)(de)導熱性和耐溫(wen)性,可以(yi)及(ji)時帶(dai)走(zou)摩(mo)擦和燃(ran)燒熱量,長期保(bao)持潤滑性能(neng),減少潤滑油的(de)(de)換油周(zhou)期。 另外,石(shi)墨烯(xi)薄膜(mo)(mo)吸附(fu)在(zai)氣缸表面,提(ti)高了(le)氣缸的(de)(de)致密(mi)性,幫助氣缸更(geng)有力(li)地(di)磨損(sun)積(ji)炭(tan)等污垢(gou),保(bao)持氣缸內部清(qing)潔,使燃(ran)油燃(ran)燒得更(geng)充分。充分、大(da)幅提(ti)高底(di)盤(pan)的(de)(de)效(xiao)率,從而增(zeng)加(jia)燃(ran)油消(xiao)耗。 可以(yi)進(jin)一步減少廢(fei)氣中(zhong)HC/CO的(de)(de)排(pai)放。
2. 油漆
石墨(mo)烯憑(ping)借其固(gu)有(you)(you)(you)的(de)(de)優異性(xing)(xing)能,為(wei)提(ti)(ti)高(gao)油墨(mo)的(de)(de)致(zhi)密(mi)性(xing)(xing)、阻隔(ge)性(xing)(xing)、機械性(xing)(xing)能和(he)防腐(fu)性(xing)(xing)能帶來(lai)了(le)新途(tu)徑。 石墨(mo)烯可以填充涂(tu)層的(de)(de)缺陷,提(ti)(ti)高(gao)涂(tu)層的(de)(de)致(zhi)密(mi)性(xing)(xing),阻斷(duan)晶界表面的(de)(de)腐(fu)蝕因素; 石墨(mo)烯層在層間具有(you)(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)潤滑作用(yong),可以有(you)(you)(you)效減少涂(tu)層的(de)(de)內部撓度,提(ti)(ti)高(gao)涂(tu)層的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)。 硬(ying)度、抗(kang)沖擊(ji)、耐(nai)磨性(xing)(xing); 石墨(mo)烯具有(you)(you)(you)高(gao)電(dian)子遷(qian)移率(lv),表現出(chu)良(liang)好(hao)的(de)(de)導(dao)電(dian)性(xing)(xing),為(wei)涂(tu)層之間提(ti)(ti)供有(you)(you)(you)效的(de)(de)電(dian)物(wu)理保(bao)護; 石墨(mo)烯具有(you)(you)(you)很(hen)強的(de)(de)吸(xi)附(fu)性(xing)(xing),使墨(mo)水更牢固(gu)地吸(xi)附(fu)在外面的(de)(de)墻壁上(shang),不易破裂。
3. 輪胎

石墨(mo)烯質地堅硬,硬度好,可以減少輪(lun)胎的(de)腐蝕,防(fang)止輪(lun)胎被刺破,提高輪(lun)胎的(de)使用壽命; 石墨(mo)烯本身又薄又薄,減輕了(le)車(che)體重量,從而提高速度,降低油(you)耗; 石墨(mo)烯具有很強(qiang)的(de)導電性。 石墨(mo)烯輪(lun)胎可以將車(che)上的(de)靜電傳輸到地面,消除靜電的(de)安全隱患;
4. LED
石墨(mo)烯(xi)LED燈(deng)(deng)是以石墨(mo)烯(xi)為基礎的可(ke)逆液晶相變材料(RLCR),結合石墨(mo)烯(xi)的超導熱性能(neng),可(ke)以快速將LED燈(deng)(deng)上形成的熱量(liang)散發到外部,減(jian)少(shao)因點亮時(shi)間過(guo)長而產生的熱量(liang)等。在。 此外,石墨(mo)烯(xi)透光(guang)率高(gao),光(guang)效好(hao),比傳統LED燈(deng)(deng)更節能(neng)。
5. 電池
新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)是石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)首次(ci)商業化應用的(de)重要(yao)領域。 此前,日(ri)本(ben)麻省理(li)工學院已成功(gong)研發出表面帶有石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)納米涂層的(de)柔性(xing)光伏電(dian)池(chi)板,可大(da)幅降低(di)透明(ming)可變形太陽能(neng)電(dian)池(chi)板的(de)制造成本(ben)。 這些電(dian)池(chi)可用于夜視鏡、相機和其他大(da)型(xing)數碼設(she)備。 設(she)備中的(de)應用程序。 石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)超級(ji)電(dian)池(chi)的(de)研制成功(gong),解決了新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)汽車電(dian)池(chi)容量不足(zu)、充電(dian)時間長的(de)問(wen)題,大(da)大(da)加速了新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)產(chan)業的(de)發展。 這一系列研究成果為石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)行業的(de)應用鋪平了道路。
據悉,一些研(yan)究人員否認他們已(yi)經制備(bei)出由石墨烯和硅制成的鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)池。 電(dian)池一次充電(dian)可(ke)使用一周,僅需 15 分鐘即可(ke)充滿電(dian)。 華(hua)為還發布了基(ji)于(yu)石墨烯的鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)池的研(yan)究,該(gai)電(dian)池具有更(geng)高(gao)的耐(nai)熱性(xing),壽命是傳統(tong)鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)池的兩倍。
6. 傳感器
石墨烯由于(yu)其(qi)獨(du)特(te)(te)的特(te)(te)性(包(bao)括大體積比、獨(du)特(te)(te)的光學(xue)特(te)(te)性和出(chu)色(se)的熱特(te)(te)性)在傳(chuan)(chuan)感應用(yong)中得到了極大的開(kai)發。 例如,它(ta)已(yi)應用(yong)于(yu)獼(mi)猴桃(tao)糖(tang)、膽固醇(chun)、血(xue)紅蛋白和癌細胞的診斷。 同時,它(ta)還可(ke)以(yi)作為pH傳(chuan)(chuan)感器來(lai)測量污(wu)染物。 基于(yu)石墨烯的壓力(li)傳(chuan)(chuan)感由于(yu)其(qi)占地面積小、重量輕,對民航業也非常有吸引力(li)。
石墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)在(zai)空氣或生物(wu)液(ye)體(ti)中不會氧化,通過在(zai)石墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)上(shang)應(ying)用生物(wu)捕獲(huo)分子和阻擋層,然后控制石墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)與生物(wu)測試(shi)樣品生物(wu)傳感(gan)液(ye)體(ti)之間的電流差,可以(yi)將石墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)電路配置為場效應(ying)。 在(zai)各種類型(xing)的石墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)傳感(gan)類型(xing)中,生物(wu)傳感(gan)是(shi)第一種可轉移傳感(gan)。
7、運動器材
石(shi)墨烯(xi)基復合材(cai)料將有助于生產更(geng)強、更(geng)輕(qing)、更(geng)耐(nai)用(yong)(yong)的(de)(de)運動(dong)裝(zhuang)備。 Plus 是為自行(xing)車輪胎供應石(shi)墨烯(xi)的(de)(de)先驅。 初(chu)步的(de)(de)實(shi)驗室輪胎測(ce)試表明,石(shi)墨烯(xi)的(de)(de)添加(jia)可以帶來產品(pin)性能的(de)(de)飛躍。 在50公里計時賽中(zhong),它(ta)可以幫助運動(dong)員節(jie)省40秒,而且石(shi)墨烯(xi)的(de)(de)應用(yong)(yong)顯著提高了輪胎的(de)(de)抗(kang)刺穿和抗(kang)咬性能。
HEAD 宣布推出新系列(lie)石墨(mo)烯足球(qiu)拍(系列(lie))。 據(ju)說石墨(mo)烯的使(shi)用有助于使(shi)球(qiu)拍桿既輕又堅固。
8. 晶體管
IBM 的研究(jiu)可(ke)能(neng)(neng)會導致石(shi)墨烯晶(jing)體(ti)(ti)管在不久的將來得到(dao)應用(yong)。 該晶(jing)體(ti)(ti)管的研發是 IBM 使命的一部分。 日本(ben)軍(jun)方希望這項研究(jiu)能(neng)(neng)夠(gou)幫(bang)助他們(men)開發高性能(neng)(neng)無線調頻晶(jing)體(ti)(ti)管。
IBM研究院在專訪(fang)中強調,石(shi)墨烯在數(shu)字計算領域無法完全取(qu)代硅(gui),但它們可以相(xiang)輔相(xiang)成,以混合(he)電路(lu)的(de)(de)形式擴展計算機芯片(pian)的(de)(de)性能,而這種混合(he)電路(lu)不(bu)依賴于更高的(de)(de)開關(guan)比。 。 同時(shi)他(ta)們表示,石(shi)墨烯晶體管電路(lu)的(de)(de)尺寸理論上是無限的(de)(de),石(shi)墨烯的(de)(de)電力(li)傳輸速度比硅(gui)基電路(lu)快200倍。
9.超級電容器
超(chao)級電容器(qi)就像極板和電容器(qi)的(de)混合體。 石墨烯(xi)超(chao)級電容器(qi)是一(yi)種(zhong)具(ju)有(you)異常高(gao)電導率和大比(bi)表面積的(de)特種(zhong)電容器(qi),在能量存儲(chu)和釋放(fang)過程中比(bi)同類(lei)產品具(ju)有(you)更高(gao)的(de)優勢。
研(yan)究人(ren)員宣布了一(yi)種(zhong)基于 DVD 刻錄機還原生產石墨(mo)烯超級(ji)電(dian)(dian)容器的新技術(shu)。 此后,該技術(shu)已被用于生產堆疊式 3D 超級(ji)電(dian)(dian)容器。 堆疊配置極大地(di)提(ti)高了設(she)備??的能量密(mi)度,在(zai)測試中,這些組件(jian)在(zai) 12,000 次充放電(dian)(dian)循(xun)環中保持穩定,并(bing)保留了 90% 的電(dian)(dian)容。
10. 醫療
在(zai)醫學領(ling)域,石墨(mo)烯有望(wang)用作治療疾病的抗生素遞送(song)平臺,也可能(neng)用作組織(zhi)工程中的增強劑。 而這些在(zai)近期不太可能(neng)進入(ru)市(shi)場,推(tui)動其商業推(tui)廣(guang)已(yi)成為熱(re)門話(hua)題。
組織(zhi)工(gong)(gong)程(cheng):石墨烯在(zai)組織(zhi)工(gong)(gong)程(cheng)中(zhong)用作增(zeng)強(qiang)劑,以(yi)提高工(gong)(gong)程(cheng)骨組織(zhi)應用中(zhong)可生物(wu)降(jiang)解(jie)聚合(he)物(wu)納米(mi)復合(he)材料的機械性能。
生物成像:功能化和表面活(huo)(huo)性(xing)劑分(fen)散的石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)堿液被設計為(wei)血池 MRI 活(huo)(huo)檢劑。 據報(bao)道,摻入石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)納米(mi)顆(ke)粒中的碘和錳可(ke)作為(wei)多(duo)模態 MRI 計算機斷層掃描 (CT) 的活(huo)(huo)檢劑。
抗生(sheng)素遞送:莫納什學(xue)院( )的研究人員發(fa)現石墨烯(xi)可(ke)以有效吸附癌細胞(bao),這可(ke)以導致(zhi)設計用于疾病診斷和治療的抗生(sheng)素遞送劑。

