防彈、測癌、過濾海水、超級電池……石墨烯到底有多牛?
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· 硬· 核· 科· 學·
有一種物質,正在成為科技發展中最通用的材料。
因為它產能高、成本低,在電池續航、可穿戴、交通、健康等各個領域都有著巨大潛力。
它就是石墨烯。
石墨烯其實就是一層石墨,通常在鉛筆芯中我們都能發現這種軟物質——排列成蜂窩狀、六邊形圖案的原子。
但別看它出身「低」,還只有一個原子的厚度,但石墨烯是目前已知宇宙中最強大的材料之一,它的強度是鋼鐵的100倍,而且具備驚人的靈活性!
甚至有科學家說,石墨烯被發現的,和沒有被發現的用途加在一起,能有1000種!
通過在金屬電極上附加小片石墨烯,並將電流通過這些電極,石墨烯就可以加熱,並且發光。
哥倫比亞大學的研究團隊將它描述為「世界上最薄的燈泡」。
未來,這種「最薄燈泡」可能會大面積使用在可穿戴設備上,比如智能衣服什麼的。
此外,石墨烯也可以作為超導體(零電阻傳導電流)使用。
這種效應是通過將石墨烯與一種稱為氧化鈰的氧化物(即「紫銅氧化物」)結合在一起實現的。
由於超導材料在傳導電流時並不損耗能量,所以未來會被大面積應用在日常生活里。
想像一下,以後的智能設備都能在不耗能的情況下持續工作,手機一生只需充一次電...
來自英國艾克斯特大學的研究人員還證明了,石墨烯可以創造出一種非移動的固態音頻設備,它有一天可能會取代現有的笨重的音響系統。
通過使用石墨烯來周期性地改變空氣的溫度,就可以以非常高的速率,產生聲音頻率和更高的超聲波頻率。
這種技術成熟以後,我們的電視、手機也不再需要喇叭了,因為聲音可以直接從觸摸屏裡面傳出來。
上面這些應用還只是單層石墨烯能達到的水平,如果是把兩層石墨烯疊加在一起會發生什麼呢?
喬治亞理工學院的研究人員最近做了一次演示,他們把兩層的石墨烯薄膜疊加發現,它竟然能能夠經受住金剛石的穿孔。
未來最常見的應用場景就是防彈衣了,而且還是超薄的那種。
之前有人證明過,石墨烯薄膜可以用來製造細到令人髮指的篩子。
到底有多細?
可以過濾掉海水中85%的鹽分!雖然這還不夠說直接飲用,但對於改善土壤環境,發展農業來說是綽綽有餘。
另外還有更牛逼的!
在英國曼徹斯特大學最近的一項研究中,他們使用一種石墨烯薄膜來過濾威士忌的顏色,使之成為一種透明的液體。
這難道就是傳說中的「煉水大法」?
此外,石墨烯還可以在醫學上幫到我們。
德國萊布尼茨聚合物研究所最近製作了一種智能石墨烯塗層,這種塗層可以通過改變顏色來顯示斷裂和骨折。
石墨烯薄片以特定的角度被放置在骨頭表面,在受到損害的區域它們會反射回紅色、黃色和綠光,而不受損害的區域則會顯示正常。
實驗證明,石墨烯的確很擅長做「監測」。
伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員最近的實驗證明,它能幫助檢測癌細胞。
在一個實驗中,他們把從老鼠身上提取的腦細胞放到一個石墨烯薄片上,並發現它能夠區分單個癌細胞和正常細胞。
德克薩斯大學奧斯汀分校的其他研究人員也發明了一種基於石墨烯的臨時紋身,這種紋身能夠追蹤人的生命體征,比如皮膚的溫度和水分。
石墨烯還可以用來製造新的電池,使其能快速充電。
一家名為東旭光電的國內公司已經製造了一個名為G-King的電池組,它的容量雖然只有4800 mAh,但據說這傢伙可以在一刻鐘內從空充到滿電!
而且這種電池也足夠安全耐用,可以循環放電3500次,比普通鋰離子電池還多。
哦對了,從今年開始,你就可以買到使用石墨烯製作的跑鞋了。
它是英國曼徹斯特大學與運動服裝品牌inov-8合作研發的。
這雙鞋採用了石墨烯複合橡膠外底,比傳統材料更堅固,更有彈性,使鞋子更耐磨損。
當然我希望這鞋子未來再出「進化版」,自帶過濾海水、防彈、充電、監測癌症等等多項功能...
到時候我肯定砸鍋賣鐵買一雙!
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