如果要說(shuō)現(xiàn)在什么新裝備最火？大家都會(huì)想到無(wú)人機(jī)、機(jī)器人。


如果說(shuō)什么新工藝最火？那無(wú)疑是3D打印。


如果說(shuō)新材料呢？很多人都會(huì)想到石墨烯。


石墨烯因其高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性和高強(qiáng)度等優(yōu)異性能而被稱(chēng)為“黑金”、“新材料之王”，不僅在航空航天、太陽(yáng)能利用、納米、電子學(xué)、生物醫(yī)療、復(fù)合型材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，而且石墨烯發(fā)熱技術(shù)還廣泛應(yīng)用于穿戴設(shè)備和養(yǎng)生產(chǎn)品，如光波汗蒸房、座椅、養(yǎng)生桶、馬甲、眼罩、護(hù)腰帶等，被公認(rèn)為是改變21世紀(jì)的神奇材料。


如果說(shuō)之前石墨烯在一般材料上只是一個(gè)材料概念的話(huà)，那么，在未來(lái)石墨烯這種納米級(jí)材料將是一個(gè)具有無(wú)限可能性的材料。


什么是石墨烯？


石墨烯是從天然石墨材料中剝離出來(lái)單純由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，這一材料的提取和發(fā)現(xiàn)，也讓英國(guó)的兩位物理學(xué)家榮獲了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，并開(kāi)啟了全新的材料領(lǐng)域。

石墨烯被認(rèn)為是目前已知最薄、最堅(jiān)硬、柔韌性最好、重量最輕的新型納米材料之一。


其釋放出的遠(yuǎn)紅外線(xiàn)被譽(yù)為人體的“生命之光”，對(duì)人體有消除疲勞，增強(qiáng)睡眠質(zhì)量，促進(jìn)血液循環(huán)，提高免疫機(jī)能等多重理療保健功效。


石墨烯為何如此受關(guān)注？


超?。?毫米厚的鱗片石墨=300萬(wàn)片石墨烯


超輕：取一塊紅棗大小的石墨烯氣凝膠，放置在動(dòng)物毛發(fā)上。動(dòng)物毛發(fā)可以支撐起石墨烯氣凝膠，肉眼觀察幾乎沒(méi)有發(fā)生任何變形。


超導(dǎo)熱：石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無(wú)缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高于單壁碳納米管和多壁碳納米管。此外，石墨烯的彈道熱導(dǎo)率可以使單位圓周和長(zhǎng)度的碳納米管的彈道熱導(dǎo)率的下限下移。


超導(dǎo)電：石墨烯在室溫下的載流子遷移率超過(guò)硅材料的十倍以上，是已知載流子遷移率最高的物質(zhì)銻化銦的兩倍以上。


石墨烯在在航天領(lǐng)域的價(jià)值


要說(shuō)石墨烯的實(shí)質(zhì)性?xún)r(jià)值，就需要從石墨烯本身的優(yōu)異性能來(lái)說(shuō)起，石墨烯是由石墨材料一層層剝離得到的一種納米級(jí)材料，物理性質(zhì)上是一種無(wú)能隙的材料，耐高溫、導(dǎo)熱導(dǎo)電性狀都極為優(yōu)異。

而石墨烯的優(yōu)異性能之所以被認(rèn)為具有巨大的潛力性更多在于，石墨烯作為一種納米級(jí)材料，其本身的物理性質(zhì)是無(wú)盡可能的，因此我們還未完全發(fā)掘出石墨烯的全部性能。


石墨烯的耐高溫性狀，首先可以在太空站建設(shè)中得到應(yīng)用，石墨烯作為一種納米級(jí)的材料，其密度是非常非常小的，因此其在重量上非常輕，因此在航天器上可以得到應(yīng)用，比如在航天器的外部進(jìn)行一層石墨烯的保溫工程，控制艙內(nèi)部的溫度不會(huì)被外面巨大的溫差影響。


這樣一來(lái)，航天員在內(nèi)部做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候也不用擔(dān)心外面的高溫或者低溫影響后沖擊內(nèi)部導(dǎo)致無(wú)法預(yù)估的危險(xiǎn)。


其次石墨烯的導(dǎo)熱導(dǎo)電性狀，也是因?yàn)槠浔旧淼膬?nèi)聚力非常薄弱，因此內(nèi)部的粒子之間的摩擦阻力是非常小的，因此導(dǎo)熱性還有電阻等性質(zhì)都是非常優(yōu)異的，這樣便能夠在太空探測(cè)器的電子元件中得到應(yīng)用，現(xiàn)在航天探測(cè)器上面的各種電子元件都是由通常的電子元件硅芯片組成的，而這種普通的電子元件工作起來(lái)快，但是在工作速度過(guò)快的情況下它的工作溫度也會(huì)變高。


為了防止電子元件因?yàn)闇囟冗^(guò)高導(dǎo)致電子元件的承受能力過(guò)強(qiáng)，因此在航天探測(cè)器的電子元件中目前是將電子元件之間散熱片進(jìn)行了連接來(lái)進(jìn)行散熱，但是通過(guò)這種方式后同樣是犧牲了探測(cè)器的重量，如果能夠使用石墨烯的導(dǎo)熱性質(zhì)將電子元件進(jìn)行保護(hù)的話(huà)，那么這將會(huì)極大的優(yōu)化探測(cè)器的散熱問(wèn)題。


另外石墨烯還具有一種可見(jiàn)光透過(guò)率非常高的特性，因此也能夠在航天探測(cè)器上面進(jìn)行透視窗的制造，這樣一來(lái)，探測(cè)器上的攝像頭就能夠拍攝到更加清晰的太空照片。


總而言之石墨烯在航天領(lǐng)域上有著廣泛的應(yīng)用前景，因此在我國(guó)最近剛剛公布的未來(lái)中國(guó)的國(guó)際月球科研站中的建筑材料開(kāi)采上面找到了石墨烯性能更是讓國(guó)際上的航天專(zhuān)家都感到了一陣羨慕的涌上心頭。


天然石墨烯到底有多牛？


天然石墨烯是一種在自然界中發(fā)現(xiàn)的石墨烯形式。石墨烯是一種由單層碳原子以蜂窩狀排列組成的二維材料，具有許多獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。


不同于人工合成的石墨烯，天然石墨烯是在特定地質(zhì)條件下自然形成的?？蒲腥藛T在嫦娥五號(hào)帶回的月壤樣本中，首次發(fā)現(xiàn)了天然形成的少層石墨烯，這一發(fā)現(xiàn)為人們認(rèn)識(shí)月球的地質(zhì)活動(dòng)，和演變歷史提供了新見(jiàn)解。


日本北海道大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，在南非富含黃金的巴伯頓綠巖帶，發(fā)現(xiàn)了天然石墨烯，這種石墨烯，可能在低于300攝氏度的溫度下形成，為開(kāi)發(fā)更節(jié)能的生產(chǎn)方法提供了可能性。


根據(jù)目前已經(jīng)公布出來(lái)的圖樣來(lái)看，我國(guó)在月球的土壤中的確發(fā)現(xiàn)了天然石墨烯，但也有國(guó)家對(duì)我國(guó)的這一成果進(jìn)行了質(zhì)疑。


美國(guó)有個(gè)別專(zhuān)家，在我國(guó)發(fā)布的這些圖片中發(fā)現(xiàn)了一些奇奇怪怪的東西。


這些專(zhuān)家認(rèn)為我國(guó)的這些圖片是經(jīng)過(guò)了特殊處理，被篡改了的，但并沒(méi)有科學(xué)性的說(shuō)法


但天然石墨烯作為一種新型新材料，對(duì)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著莫大的幫助，那么這些天然石墨烯到底有什么重大作用呢?



天然石墨烯是由一個(gè)單獨(dú)的碳原子螺旋而成，是基于石墨結(jié)構(gòu)的二維晶體，主要由碳原子構(gòu)成，是石墨的單層結(jié)構(gòu)，從石墨中剝離得到的較為特殊的一種物質(zhì)。


天然石墨烯在太空中含量豐富，其中重要的原因是太空輻射的影響，它能使石墨中的化合物自然的分解，從而形成天然石墨烯。


天然石墨烯具有很小的電子傳輸獨(dú)立性，同時(shí)還具有很高的載流子遷移率等特點(diǎn)，因此天然石墨烯是一種具有非常好性能的材料，其性能優(yōu)于人工石墨烯，可以用作人工晶體管的材料。


電子行業(yè)


而且天然石墨烯可以用來(lái)制造光刻元件，這對(duì)于電子行業(yè)有著重大的意義。


天然石墨烯還可以用來(lái)制作光刻元件的電極，用于人工晶體管的制作，其性能也要優(yōu)于人工石墨烯。


天然石墨烯可以用來(lái)制作人工晶體管，人工晶體管是電子行業(yè)中的一種重要的元件。


人工晶體管的主要作用是在電子產(chǎn)品中起到放大電流的作用，用來(lái)控制電流的流動(dòng)，同時(shí)還可以用來(lái)進(jìn)行信號(hào)的放大和處理。


天然石墨烯還具有很高的載流子遷移率，所以可以用來(lái)制作晶體管。


晶體管是電子產(chǎn)品中的一種重要的元件，主要用來(lái)放大電流信號(hào)，同時(shí)還可以用來(lái)控制信號(hào)的開(kāi)關(guān)，所以是一種重要的元件。


動(dòng)力電池


另外，天然石墨烯在動(dòng)力電池方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值，它可以用來(lái)制作充電電池，電力電池是一種儲(chǔ)存電能的裝置。


電力電池的主要原理是將電化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，可以用來(lái)儲(chǔ)存能量，同時(shí)還可以用來(lái)供電。


它可以用來(lái)充電，然后用來(lái)供電，還可以用來(lái)儲(chǔ)存能量，所以是一種非常重要的裝置。


天然石墨烯在電力電池方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)樗哂辛己玫膶?dǎo)電性和導(dǎo)熱性，可以用來(lái)制作電極。


電極是一種儲(chǔ)存電能的裝置，可以用來(lái)儲(chǔ)存能量，然后用來(lái)供電。


此外，天然石墨烯在環(huán)境治理方面也有著巨大的應(yīng)用價(jià)值，可以用來(lái)處理廢水和廢氣，并具有良好的吸附性和催化性，可以用來(lái)處理各種廢水和廢氣，然后用來(lái)凈化環(huán)境，達(dá)到治理環(huán)境的目的。


結(jié)語(yǔ)


我國(guó)在月球上發(fā)現(xiàn)的天然石墨烯為我國(guó)的科技領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的突破和進(jìn)步，人類(lèi)的探索精神也不斷的激發(fā)著人類(lèi)創(chuàng)新的力量，在未來(lái)人類(lèi)的科技領(lǐng)域一定會(huì)迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。


文章來(lái)源： 圖柏嵐，國(guó)烯健康，子幽幽，小宇侃事
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