老听人说石墨烯内衣,到底什么是石墨烯

老听人说石墨烯内衣,到底什么是石墨烯,第1张

石墨烯自被发现以来,被冠以“新材料之王”的头衔。随之市场上也出现了许多“石墨烯内衣”,商家宣称该种内衣有抑菌、抗菌功效,甚至有“抗疲劳”“防止紫外线”等本事。。

专家指出,石墨烯是单层碳原子组成的平面结构,一毫米的厚度大概就有300万层,它有很特殊性质,比如导电、导热,而且它的特殊性质只在单层的时候表现最好。石墨烯从形态上有少层、多层,单层石墨烯制备成本很高,工业中用得很少,多层石墨烯成本则相对很低。从商家宣传来看,用石墨烯做衣服更接近于在常规化纤衣物中添加少量石墨烯粉,而非纯用石墨烯。据业内人士估算,如果用完全单层的纯石墨烯来做一件内裤,价格至少要几亿美元。

科学实验证实,石墨烯材料红外发射率高,吸收紫外线本领更强,有一定的抗菌、抑菌实验效果。如果真在衣物中添加了石墨烯材料,可能会产生一定抗菌效果,但市面上买的石墨烯内衣成分究竟如何,普通人难以判断。

曼彻斯特大学的两位科学家进行了一个看似简单的实验,结果可能会改变世界。在实验室,研究人员安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃塞洛夫(KonstantinNovoselov)玩弄着石墨,这是制作铅笔芯的材料。石墨由彼此堆叠的超薄纯碳片制成。吉姆(Geim)和诺沃塞洛夫(Novoselov)想看看他们是否可以分离出单片石墨,即只有一个原子厚的薄碳层。

于是,他们找来一卷透明胶带,然后开始了他们的试验。英国广播公司(BBC)报道,这就是海姆描述他们所采用的技术的方式。

“您将粘胶带放在石墨或云母上,然后剥去表层。胶带上会有石墨片脱落。然后将胶带对折,然后将其粘贴到表面的薄片上,然后再分开。您将这个过程重复10或20次。每次,薄片都变得越来越薄。最后,一层非常薄的石墨薄片附着在胶带上,然后将胶带溶解,于是我们获得了实验想要的东西。”

粘胶带方法有效!通过隔离单层碳,海姆和诺沃塞洛夫(Novoselov)发现了一种前所未有的材料,即石墨烯,该材料现在被认为是地球上最坚固、最轻和最导电的物质。

2010年,海姆和诺沃塞洛夫(Novoselov)因发现石墨烯而获得了诺贝尔物理学奖,全世界的研究人员开始倡导使用这种非凡的“超级材料”,来制造功能更强大、寿命更长的电池,更快的微芯片,柔性电路,可植入生物传感器。十年后,石墨烯尚未兑现被大肆宣传的承诺,但业内人士有信心,我们最终将在未来几年看到使用基于石墨烯的技术的智能手机、电动汽车和传感器。

为什么石墨烯是超级材料?

一片石墨烯厚度仅为一个原子厚,该超级材料所具备的优点:

石墨烯的重量比钢强200倍。它比纸张轻1000倍。它是98%透明的。在室温下,它的导电性能优于任何其他已知材料。它可以将任何波长的光转换为电流。最后但并非最不重要的一点是,石墨烯是由碳制成的,碳是宇宙中第四大富集的元素,因此我们不太可能耗尽它。

石墨烯从其结构中获得了超能力。如果可以放大得足够近,您会发现一片石墨烯看起来像原子级蜂窝。单个碳原子以类似于鸡丝的六边形排列。石墨烯片中的每个碳原子都与其他三个碳原子共价键合,从而使该材料具有不可思议的强度。

为什么石墨烯导电性好?同样,由于那些碳原子键合的方式。每个碳原子的外壳中都有四个电子,但是这些电子中只有三个与其相邻的三个碳原子共享。剩余的电子称为pi电子,并且可以在三维空间中自由移动,这使它可以在几乎没有电阻的情况下跨石墨烯片传输电荷。实际上,石墨烯是室温下任何已知物质中最快的电导体。

图注:在卡博特公司,高级研究员马特·海斯克思在三个小瓶中研究石墨烯的进度。左边的小瓶是石墨,中间的石墨是膨胀的,右边的是石墨烯。

魔角

最近的发现可能会给石墨烯的吹牛清单又添加了一行。麻省理工学院(MIT)的一个小组正在研究双层石墨烯——两层单原子石墨烯堆叠在一起——当他们偶然发现了石墨烯的一种新近神奇的特性时。当各层之间略微错开旋转(正好为11度的位移)时,石墨烯将成为超导体。超导体是最稀有的导电材料,它完全没有电阻且热量为零。

石墨烯“魔角”的发现在科学界引起了冲击波。尽管该实验是在极低的温度(接近0开氏温度或零下45967F)下进行的,但它打开了将石墨烯与其他超导元素结合在一起,使我们比以往更接近室温超导性的可能性。这样的成就将从根本上改善从小工具到汽车到整个电网的一切能源效率。

石墨烯如何转变技术?

纳米技术教授,剑桥大学石墨烯中心主任安德里亚·费拉里(AndreaFerrari)说,超导电性还需要几十年的时间,但是革命性的基于石墨烯的产品要早得多地投放市场。

费拉里说:“到2024年,市场上将会有各种各样的石墨烯产品,包括电池、光子学、夜视摄像机等等。”

多年来,消费者一直在等待基于石墨烯的电池。我们所有小工具中的锂离子电池充电速度相对较慢,汁液很快流失,经过一定次数的循环后就会烧坏。这是因为为锂离子电池供电的电化学过程会产生大量热量。

但是由于石墨烯是世界上最有效的电导体,因此在充电或放电时产生的热量要少得多。基于石墨烯的电池有望比锂离子电池快五倍的充电速度、三倍的电池寿命和五倍的更换周期。

三星和华为等电子公司正在积极开发用于智能手机和其他小工具的石墨烯电池,但最早进入市场的电池是2021年。至于电动汽车中的石墨烯电池——这可能会显著增加其驾驶半径——这还有几年时间。整个行业都建立在锂离子技术之上,不会一夜之间改变。

"电池行业非常保守,"石墨烯公司的首席执行官耶稣·德拉富恩特说,该公司向学术研究人员和研发部门生产和销售纯石墨烯和石墨烯芯片。“它可能会每五到十年改变一次电池的组成,这使得在这个行业很难推出新产品。”

市场上有一些石墨烯电池,包括来自一家名为石墨烯旗舰公司的有线和无线充电器,但这只是冰山一角。费拉里(他也是石墨烯旗舰公司的科技官员。)说,欧盟为加快石墨烯技术的发展而与石墨烯公司合作了10亿欧元。与旗舰公司合作的研究合作伙伴已经在生产石墨烯电池,其容量和能量都优于当今最好的高能电池20%的容量和15%的能量。其他团队已经建造了石墨烯太阳能电池,这种太阳能电池在将阳光转化为电能方面效率提高20%。

石墨烯的其他用途

尽管石墨烯电池可能首先进入市场,但研究人员正在忙于开发这种奇迹材料的无数其他应用。

生物传感器很重要。想象一下一个非常薄且灵活的芯片,可以将其注射到血液中以监控实时健康数据,例如胰岛素水平或血压。或者是石墨烯界面,它可以向大脑来回发送信号,以检测即将发生的癫痫发作,甚至可以预防癫痫发作。细长的可伸缩传感器也可以戴在皮肤上或编织到衣服的织物上。

图注:中国香港理工大学物理学教授严峰博士于2015年拥有具有石墨烯电极的低成本半透明太阳能电池的新发明。

光子学是已经纳入石墨烯的另一个领域。通过将石墨烯集成到光敏芯片中,相机和其他传感器甚至可以极大地提高对可见光谱和不可见光谱中最微弱的光波的灵敏度。这不仅将改善照相机和望远镜的图像质量,而且还将改善医学图像。

1、石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

2、石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。制备石墨烯常见的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法和化学气相沉积法(CVD)。

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,有科学家预言石墨烯极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命,将“彻底改变21世纪”。

石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料,具备超越国际先进水平的低温远红外功能,集抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等作用于一身,被誉为“划时代的革命性纤维” 。

石墨烯内暖纤维长丝、短纤规格齐全,短纤可与棉毛丝麻等天然纤维以及涤纶腈纶等其他各种纤维等其他各种纤维搭配混纺,长丝可与各种纤维交织,制备不同功能需求的纱线面料。在纺织领域,可以制成内衣、内裤、袜类、婴幼服饰、家居面料、户外服装等。

添加石墨烯内衣的研发和推出,是新时代穿衣革命的新突破。它打破了传统的内裤材质织造工艺,利用石墨烯材料与纺织品的有效结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,对于百种致病菌的抑菌率都超过国家标准。 

可以说石墨烯内衣对身体的抗菌免疫系统有很大的提高,注重细节,由内而外,对身体有个全面的保护和升华。所以现在很多内衣都说自己含有石墨烯。

石墨烯面料是由石墨烯纤维混纺而成的一种高科技面料,即在纺织纤维里面加入了一定比例的石墨烯纤维。石墨烯面料是服装领域的新型多功能面料,可用于西装、裤子等高级服装的生产。石墨烯面料的特点是抗菌抑菌、抗紫外线、防静电、弹性好。

石墨烯其本质是一种单原子碳,在自然界里本身就存在,所以石墨烯并不是所谓的只有实验室才有。一般我们用过的铅笔在纸上划过,就会留下一层或者好几层石墨烯。石墨烯结构稳定,使得石墨烯可以做成非常薄的材料,同时韧性也非常的强,是同级别钢材的200倍,拉伸幅度可以达到自身尺寸的20%。

石墨烯布料的优点

石墨烯的电阻率很小,因此有着极强的导电能力,这也是石墨烯抗静电的主要原因,除了抗静电以外,石墨烯还有电磁屏蔽功能,这些功能也使得石墨烯布料成为生产采矿职业服的首选织物。石墨烯布料有着极强的拉伸度和强力,织物也有着特别不错的弹性。

石墨烯布料的缺点

由于产量少、石墨烯材料本身成本高,生产的石墨烯坯料价格也非常高。其次石墨烯材料的使用范围也有限,平时穿的t恤和裤子都不使用,所以知道石墨烯的人很少。

石墨烯它是什么原料做成

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。制备石墨烯常见的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法和化学气相沉积法(CVD)。

石墨烯是用什么原料做成的?

石墨烯是从石墨中分离出来的。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。珠海聚碳复合材料有限公司生产石墨烯有非常大的优势,成本低、自动化水平高、绿色无污染。

生产石墨烯的原料是什么?

1 用CVD(化学气相沉积)的话 大多数是甲烷2 若使用石墨氧化再还原的办法的话 是石墨为原料 但是这个方法基本上不能生成真正意义上的石墨烯 会有缺陷存在3 机械剥离的方法话 或诺奖那两个人用的这个方法 也是用石墨为原料

什么是石墨烯

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。

石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。

它是目前自然界最薄、强度最高的材料,如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的猫。

石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收23%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”。

石墨烯是一种什么样的材料?

石墨烯是世界上已发现的最薄、强度最高的纳米材料,也是导电性、导热性最出色的材料,被视为工业味精,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”。

石墨烯原料是什么矿石

石墨烯原料是什么矿石

石墨烯原矿石也就是石墨矿石,是组成石墨矿体形体的一部分,它具有一定的质量标志,而且满足一定的开采技术条件要求石墨矿石质量包括品位,结晶性质,可选性等方面的含意。

通常按矿物成分、结构构造划分石墨矿石的自然类型和战石墨的结晶性质划分工业类型。前者如石墨片麻岩矿石、石墨片岩矿石、石墨大理岩矿石、石墨变粒巖矿石、石墨千枚巖矿石、变质煤层矿石、石墨花岗岩矿石、石墨长英巖矿石等,后者如鳞片晶质石墨矿石、隐晶质石墨矿石、j昆合晶型矿石等。除此之外,还可按风化程度分原生矿石和风化矿石。有时也可按品位的相对高低分为富矿石和贫矿石后两种分类习惯用于生产矿山。

各类矿床有其专属的石墨矿石自然类型。区域变质石墨矿床主要发育片麻岩类、片岩类、大理〈透辉〉巖类、变粒巖类和长英巖类矿石,煤层接触变质石墨矿床主要发育板岩类和千枚巖类矿石,岩浆热液结晶石墨矿床主要发育花岗岩类、闪长巖类和长英巖类矿石。

石墨烯是怎么制取的?石墨烯的原材料是什么?

偿般是用鳞片石墨制备石墨烯,即为石墨烯的原材料。

石墨粉即粉状的石墨原料。

请采纳,谢谢。

石墨烯是用什么原材料生产出来的,作用有很多的吗?

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石墨烯是什么

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料 ,它几乎是完全透明的,只吸收23%的光;导热系数高达5300 W/(m·K),高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15 000 cm2 /(V·s),又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板,甚至是太阳能电池。

石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeyb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为142Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外,石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。

石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管;另外石墨烯还被做成弹道晶体管(ballistic transistor)并且吸引了大批科学家的兴趣 。在2006年3月,佐治亚理工学院研究员宣布, 他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管,并观测到了量子干涉效应,并基于此结果,研究出以石墨烯为基材的电路 石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种,质料非常牢固坚硬,在室温状况,传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊,必须用量子场论才能描绘。石墨烯是一种二维晶体,最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。 发展简史。第一:石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料,据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜(厚度约100 纳米),那么它将能承受大约两吨重物品的压力,而不至于断裂;第二:石墨

石墨烯属于什么材料

石墨烯是至今发现的厚度最薄和的强度最高的材料。薄是因为石墨烯是由碳原子构成的二维晶体,厚度只有一个原子。虽然薄到极致却非常致密,即使原子尺寸最小的氦也无法穿透它。

令人惊讶的是,提取这种神奇的物质并不困难。这两位科学家最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的(再这之前砖家们都认为这东西只是理论上的物钉,而且不可能稳定存在)。

当然科学界都在关注石墨烯的研究进展。可以想象这种神奇的材料一旦投入实际应用将会给人类社会带来多少革命性的变化

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