&&&&石墨烯 一种让手机更轻薄的“神奇材料”(2)
石墨烯 一种让手机更轻薄的“神奇材料”(2)
来源 ：腾讯科技
| 作者 ：雅芙 | 评论数 ：
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格林加特表示：&你到时候可以增加电池的尺寸，而保持整体的厚度不变。任何能给设计带来弹性的材料都是苹果希望得到的。&
对于三星而言，石墨烯商业化的价值更为明显。该公司多年来一直在寻求将手机显示屏可弯曲化，但目前尚未为主流产品生产出足够的可弯曲显示屏。
石墨烯有给三星带来改变的潜力，令该公司在2016年推出完全折叠显示屏的产品成为可能。
三星和LG已经推出了首款曲面显示屏手机产品，也就是Galaxy Round和G Flex。不过，目前这两款产品的优势尚不明显。在格林加特看来，曲面显示屏并未为智能手机新增明显的创新元素。
曲面或者可弯曲的显示屏对于可穿戴设备具有实用价值。格林加特表示，如果苹果真的在研发可穿戴设备，他们绝对对石墨烯有兴趣。
面临的挑战
石墨烯由于尚未商业化，因此现在也未应用到智能手机。据法新社报道，现在的技术还达不到大规模生产，这给研究者留下的难题是，要么生产少量的高质量的石墨烯，要么生产大量的低质量的石墨烯。
不过，这一情况可能很快随着科技家和研究人员探索出新方法而发生改变。
上月，三星宣布其在石墨烯的合成工艺上取得了突破，有望大大加速石墨烯走向规模化生产和应用到消费电子设备尤其是可穿戴设备的步伐。
与此同时，来自英格兰和爱尔兰的研究团队也表示，他们能通过&混和器&将石墨转化为石墨烯，意味生产石墨烯的能力将有望进一步提升。
石墨烯将对智能手机产生多大影响，现在还尚未可知，一切都要等到其大规模商业化后才有答案。不过，人们相信它是一种神奇的物质，将成为整个产业的革命者。
格林加特表示：&这一切还要看使用效果以及其是否能规模化商用。一旦石墨烯的价值被证明，我认为它将是一项极具潜力的新技术，它将催生更多的可穿戴设备以及生产出更薄更优秀的智能手机。&
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日 14:54&&&转载：&& 作者:cnbeta&& 编辑:汤炜炜 分享
什么是石墨烯？
　　 石墨烯可以变革电子行业，催生灵活多变的设备、超动力的量子、电子服装及可与身体细胞交流的。虽然石墨烯早在10年前就被发现，然而它在2010年才真正获得关注。两名曼彻斯特大学的物理学家因石墨烯实验而获得诺贝尔奖。最近，研究人员集中精力研究如何商业化生产石墨烯。
　　 2012年，美国化学学会称石墨烯的强度是钢铁的200倍，它如此轻薄，以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。中国科学家曾合成石墨烯气凝胶，密度只有空气的1/6；一立方英寸（约16.39立方厘米）的石墨烯气凝胶放在一片草叶上，草叶不会变形。
　　 “石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料。”曼彻斯特大学讲师亚拉文博士（Aravind Vijayaraghavan说道，“这三种属性很少能在同一个材料上出现。”
石墨烯能做什么？
　　 那么我们可以用石墨烯来做什么？物理学家和研究人员表示，由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质，这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外，续航时间长的电池也可具备防水性能。
　　 2011年，美国西北大学的研究人员以石墨烯和硅为原料制造电池，该大学表示这种电池可以让“电池用上一周，每次充电只需15分钟”。
　　 2012年，美国化学学会表示，石墨烯技术进步将使得“手机薄如纸张，能够折叠装入口袋”。
　　 亚拉文博士正基于石墨烯研制一系列传感器，包括气体传感器、生物传感器和光传感器，它们的体型比以往更小。
　　 上周，与韩国成均馆大学合作的三星尖端技术研究所的研究人员称，三星已找到在硅片上制造高质量石墨烯的方法。三星在声明中表示，这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。
　　 科技博客Extreme tech撰稿人塞巴斯蒂安?安东尼（sebastian anthony）表示，三星的突破最终将成为“石墨烯商业化的救命稻草”。
　　 三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司，IBM、和SanDisk公司的研究人员都在尝试用石墨烯材料创造新型传感器、晶体管和存储器。
石墨烯的未来
　　 当上述设备真正摆到商店货架时，它们的外形和体验可能是我们从未见过的。
　　 哥伦比亚大学机械工程教授詹姆斯?豪恩（Jams Hone）表示，他的实验室发现石墨烯拉伸20%后仍能保持导电性。他道：“你知道还有什么可以被拉伸20%吗？答案是橡胶。相比之下，电子产品普遍采用的硅材料仅能被拉伸1%。”
　　 他继续说道：“这只是石墨烯疯狂的一面――几乎没有其他材料能它这样。”
　　 你问最大的优势？石墨烯最大的优势是价格便宜。
　　 当今电子行业的很多产品都能利用石墨烯而变得更好、更小、更便宜。
　　 加利福尼亚大学伯克利分校的科学家去年制造了一款石墨烯扬声器，音质等同于甚至好于森海塞尔耳机，体型更小。
　　 石墨烯迷人的地方还在于，它可浸入液体不被氧化，这一点与其他导电材料完全不同。
　　 亚拉文博士说道，石墨烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说，石墨烯产品可以植入你的身体中，读取神经系统信息或同细胞对话。
　　 不过，虽然研究人员相信石墨烯将用于下一代电子产品，但整个行业都在使用传统硅芯片和晶体管制造电子产品，他们接纳石墨烯速度可能很缓慢。
　　 倘若真是这样，石墨烯会优先用于其他行业。去年，比尔及梅琳达-盖茨基金会拿出10万美元奖金，奖励利用石墨烯创造出更薄、更轻和更稳固的安全套科学家。
　　 汽车制造商正在探索研制机身采用石墨烯的电动汽车，石墨烯不仅对机身起到保护作用，还将作为太阳能面板为汽车供电。飞机制造商也希望利用石墨烯制造飞机。
　　 如果这些还不够，石墨烯或有助量子的制造。麻省理工学院的国际研究团队正在利用石墨烯研究量子计算机，它将是未来计算行业的大市场。
　　 总之，忘记塑料吧，石墨烯才是我们的未来。■
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智能手机散热更快有解 中国纯石墨烯粉末产品诞生
　　贵州新碳高科有限责任公司日前宣布成功研制生产出柔性石墨烯散热薄膜，能帮助现有笔记本电脑、智能手机、LED显示屏等大大提高散热性能。这一产品也被认为是中国首个纯石墨烯粉末产品，为石墨烯应用实现规模化商用提供可能。
　　据了解，石墨烯散热薄膜外观与锡箔纸相似，柔韧能任意折叠，可用剪刀剪成任意形状。&薄膜厚度控制在25微米左右，相当于普通A4纸的三分之一厚&，贵州新碳高科技术总监王恭凯博士说。
　　近年来，国内外石墨烯的学术和应用开发不断。从应用角度来看，石墨烯可分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两种形式。中科院重庆绿色智能技术研究院曾研发出15英寸的单层石墨烯，透光率可达98%，主要应用于触摸屏。石墨烯薄膜有望成为下一代柔性电子产品的关键材料。石墨烯有望使新材料和新器件更薄、更轻、更强、更具柔性，应用前景广阔。
　　王恭凯介绍，通过制备高浓度不团聚的石墨烯溶液，形成有良好定向性的石墨烯微片层状结构，然后在高温特定化学气氛下还原，使石墨烯微片边缘晶粒长大，最后扩展成为大面积连续二维结构的石墨烯柔性散热薄膜。这一方法生产出来的薄膜产品经中国科技部2013年3月进行科技查新，被确认为是中国首例。
　　据了解，石墨烯薄膜具有很好的散热性。用约360摄氏度的热源去靠近它时，石墨烯散热膜的表面温度可均匀保持在127摄氏度左右，这一温度较另一散热性较好的铜箔要低2%-3%。
　　王恭凯说，散热薄膜是计算机、手机制造中的关键材料，像苹果手机目前用的散热膜是用石墨片制成的，而石墨烯制成的散热膜散热性能会大大优于石墨片。目前，新碳高科正在研究石墨烯基超级电容器、石墨烯基锂电池等项目，预计不久的将来会有更多的石墨烯应用产品问世。（2013o苏州）阅读短文，回答问题．
石墨烯--改变世界的神奇新材料
&&& 一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖，这种全新材料名为“石墨烯”．
&&& 石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料．比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池．如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料．因此，此应用前景十分广阔．
（1）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的C（填选项前的字母）；
A、透光性好&& B、硬度大&& C、导热性好&& D、导电性强
（2）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；
（3）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料．针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是A（填选项前的字母）
A、“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”
B、“如何提取石墨烯这种物质？”
C、“石墨烯在生活中有什么用处？”
D、“石墨烯为什么很薄？”
解：（1）多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性．
（2）石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管．
（3）“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”．石墨烯很薄，硬度很大，决定了它的作用很特殊，因此人们研究“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系”，很用价值，所以A正确；
因石墨烯材料已经研究并教授获得2010年诺贝尔物理学奖；还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料因此问题“如何提取石墨烯这种物质？”“石墨烯在生活中有什么用处？”的探究意义不大；所以选项B、C没有探究价值．
我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料，石墨烯本身很薄强度大，研究为什么薄是没有实际意义的，所以D没有研究价值．
故答案为：（1）C；（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）A．
（1）石墨烯制成的交替散热通道，说明石墨烯的导热性能好．
（2）认真读课文，得出结论．石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发．
（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．华为与曼彻斯特大学签署合作开发石墨烯技术
　　【环球科技综合报道】华为今日宣布与曼彻斯特大学合作研究石墨烯的应用，共同开发ICT领域的下一代高性能技术。该项目合作期初定为两年，研究如何将石墨烯领域的突破性成果应用于消费电子产品和移动通信设备。
　　华为总裁任正非之前在接受媒体采访时也称，未来10至20年内将爆发一场技术革命，即&石墨烯时代颠覆硅时代&。在此次习主席访英期间，华为与曼彻斯特大学石墨烯研究中心签署合作协议，这笔投资将扩大中英两国在科研领域的合作。
　　华为称要注入大量的资金来投资曼彻斯特大学国家石墨烯研究院所负责的研究项目。该项目主要研究石墨烯在信息和通信技术行业中的潜在使用价值。
　　财政大臣乔治&奥斯本表示：&作为英国政府对石墨烯9000万英磅研发投资的一部分，今年早些时候，我非常荣幸为曼彻斯特大学国家石墨烯研究所揭幕。今天华为和该研究所的合作，是对英国在石墨烯科技方面领先地位的充分认可，也为科学和创新在建设英国北方动力方面所起的重要作用提供了典范。&
　　曼彻斯特大学国家石墨烯研究所总监詹姆士&贝克表示：&通过与华为这样的全球领先科技企业合作，我们有望将石墨烯的研究成果应用于日常用品。这种合作伙伴关系将极大地促进英国商业的发展并吸引外资。我们很期待与华为合作开发消费电子产品和移动通信设备的新材料。&
　　华为董事、高级副总裁陈黎芳表示：&英国有着强大的科技基础研究基因，华为很高兴能与曼彻斯特大学共同开展HIRP(华为创新研究计划)旗舰项目，研发多项前沿技术。曼彻斯特大学是石墨烯研究的大本营，拥有先进的技术和设备，我们在石墨烯领域的合作，将为未来信息通信行业发展、构建更美好的全联接世界，提供至关重要的基础性支撑。&
　　石墨烯到底是什么？
　　能想象么，普通铅笔里就藏着石墨烯？石墨烯是一种由单层碳原子构成的材料。换句话说，铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在了一起，只要能把铅笔芯分离得够薄，就能得到石墨烯。
　　从化学成分看，石墨烯与钻石一样，本质都是碳。但由于石墨烯的单层碳原子之间相互连接成稳定的六角网格，所以这种极薄的材料既柔韧又坚固：可以弯曲到很大角度而不断裂，并抵抗很高的压力，从而被称为&全世界最硬&的材料。
　　机械工程师杰弗雷&基萨教授曾用一种形象的方法解释石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上才能办到。
　　石墨烯只有一层碳原子，非常非常薄，这就使得它在可见光下呈透明但又不透气的状态。加上一层原子的结构构成使得电子运动被限制在同一平面，这让石墨烯具备了全新的电学属性。
　　巨头争抢石墨烯应用
　　这就能解释为什么任正非早早就看中了石墨烯产业。任正非曾公开表示过：&现在芯片有极限宽度，硅的极限是七纳米，已临近边界了，石墨烯是技术革命前沿&。试想，如果华为的手机用上了含有石墨烯的触摸屏、芯片、充电器，不仅能运行更灵敏，重量和设计也能更轻更薄。
　　当然，华为绝非第一家对石墨烯虎视眈眈的巨头。三星和苹果也早早在石墨烯领域展开竞争，希望尽早推出使用石墨烯材质的产品。
　　与此同时，其他领域的巨头也在争相拓展石墨烯的应用空间。10月9日，中车株机公司宣布，自主研制的新一代大功率石墨烯超级电容问世。据悉，全新的超级电容利用石墨烯的特质，功率提升了3倍，电能运用效率更高。
　　业界认为，根据石墨烯的特性，电子纸、触摸屏、燃料电池、飞机机翼、净水科技等众多领域都有应用前景。
　　目前国内外推出的各式石墨烯产品主要是将其作为添加剂使用，但这些产品尚未展现出石墨烯最优异的性能。而从石墨烯的应用看，要避免多年前纳米技术那样一哄而上的局面，需要整合资源进行创新布局，形成聚合效应。中国石墨烯产业联盟秘书长李义春曾认为，欧洲对石墨烯的基础研究经验丰富，但我国在创新应用占有先机，所以需要优势互补。
　　因石墨烯而获得诺文章讨论石墨烯的未来，认为石墨烯作为一种材料，&前途是光明的、道路是曲折的&。最重要的困难在于受限于材料生产。他指出，那些使用譬如氧化石墨烯纳米颗粒等低级廉价的石墨烯产品会最先面世，但那些依赖于高纯度石墨烯产品可能还要数十年才能开发出来。
　　还有科学家指出，所有材料都有其适用范围：钢坚硬而沉重，木头轻便但易腐，就算看似&万能&的塑料也有自身的局限。正因为此，即便石墨烯作为新材料能发挥巨大的作用，但也没有理由认为它就是一种能够改变世界的奇迹材料。
　　曼彻斯特大学国家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的领先机构，推动学术界和产业界共同研究石墨烯的应用。目前，已有40多家企业与曼彻斯特大学的235名研究人员合作开展石墨烯和相关二维材料的研究。英国国家工程和物理科学研究委员会和欧洲区域发展基金分别出资3800万英镑和2300万英镑建立了曼彻斯特大学国家石墨烯研究所。
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