石墨烯概念股票,石墨烯板塊股票:●石墨烯基本情況
1、石墨烯簡(jiǎn)介
石墨是一類層狀的材料,它是由一層又一層的二維平面碳原子網(wǎng)絡(luò)有序堆疊而形成的。由于層間的作用力較弱,因此石墨層間很容易互相剝離,形成薄的石墨片,這也正是鉛筆能在紙上留下痕跡的原因。這樣的剝離存在一個(gè)最小的極限,那就是單層的剝離,即形成厚度只有一個(gè)碳原子的單層石墨,這就是石墨烯。
石墨烯是一種二維晶體,最大的特性是其中電子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的1/300,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度。這使得石墨烯中的電子,或更準(zhǔn)確地,應(yīng)稱為"載荷子"(electric charge carrier),的性質(zhì)和相對(duì)論性的中微子非常相似。人們常見(jiàn)的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后,這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。
2、石墨烯特性
石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質(zhì),結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。其完美的晶格結(jié)構(gòu),常被誤認(rèn)為很僵硬,但事實(shí)并非如此。石墨烯各個(gè)碳原子間的連接非常柔韌,當(dāng)施加外部機(jī)械力時(shí),碳原子面就彎曲變形。這樣,碳原子就不需要重新排列來(lái)適應(yīng)外力,這也就保證了石墨烯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,使得石墨烯比金剛石還堅(jiān)硬,同時(shí)可以像拉橡膠一樣進(jìn)行拉伸。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)還使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。石墨烯中的電子在軌道中移動(dòng)時(shí),不會(huì)因晶格缺陷或引入外來(lái)原子而發(fā)生散射。由于其原子間作用力非常強(qiáng),在常溫下,即使周圍碳原子發(fā)生擠撞,石墨烯中的電子受到的干擾也非常小。
石墨烯被證實(shí)是世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的物質(zhì)。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)James Hone等人最近發(fā)現(xiàn),鉛筆石墨中一種叫做石墨烯的二維碳原子晶體,竟然比鉆石還堅(jiān)硬,強(qiáng)度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。這種物質(zhì)為"太空電梯"超韌纜線的制造打開(kāi)了一扇"阿里巴巴"之門(mén),讓科學(xué)家夢(mèng)寐以求的2.3萬(wàn)英里長(zhǎng)(約合37000千米)太空電梯可能成為現(xiàn)實(shí)。其厚度只有0.335納米,把2000片薄膜疊加到一起,也只有一根頭發(fā)絲那么厚。單層石墨烯幾乎透明,其分子排列緊密,即使原子尺寸最小的氦也不能通過(guò)。美國(guó)機(jī)械工程師杰弗雷·基薩教授用一種形象的方法解釋了石墨烯的強(qiáng)度:如果將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上,然后試圖用一支鉛筆戳穿它,那么需要一頭大象站在鉛筆上,才能戳穿只有保鮮膜厚度的石墨烯薄層。
石墨烯的另一特性是,其導(dǎo)電電子不僅能在晶格中無(wú)障礙地移動(dòng),而且速度極快,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子在金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的移動(dòng)速度。還有,其導(dǎo)熱性超過(guò)現(xiàn)有一切已知物質(zhì)。石墨烯的上述特性非常有利于超薄柔性O(shè)LED顯示器的開(kāi)發(fā)。據(jù)了解,韓國(guó)三星公司的研究人員已經(jīng)制造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏。
●石墨烯應(yīng)用前景簡(jiǎn)介
1、可做"太空電梯"纜線
據(jù)科學(xué)家稱,地球上很容易找到石墨原料,而石墨烯堪稱是人類已知的強(qiáng)度最高的物質(zhì),它將擁有眾多令人神往的發(fā)展前景。它不僅可以開(kāi)發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料、可以制造出超堅(jiān)韌的防彈衣,甚至還為"太空電梯"纜線的制造打開(kāi)了一扇"阿里巴巴"之門(mén)。美國(guó)研究人員稱,"太空電梯"的最大障礙之一,就是如何制造出一根從地面連向太空衛(wèi)星、長(zhǎng)達(dá)23000英里并且足夠強(qiáng)韌的纜線,美國(guó)科學(xué)家證實(shí),地球上強(qiáng)度最高的物質(zhì)"石墨烯"完全適合用來(lái)制造太空電梯纜線!
人類通過(guò)"太空電梯"進(jìn)入太空,所花的成本將比通過(guò)火箭升入太空便宜很多。為了激勵(lì)科學(xué)家發(fā)明出制造太空電梯纜線的堅(jiān)韌材料,美國(guó)NASA此前還發(fā)出了400萬(wàn)美元的懸賞。