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石墨烯改变我们生活的几种方式

2019-6-13 16:21:49本站原创 【字体:

  石墨烯作为新材料最时髦的一分子,已经逐渐走出科技行业,正向着我们生活的方方面面渗入——智能手机、衣服、电池、虚拟现实、运动器材、超级电容器和超级跑车等。高强度、高导电、超薄超轻的全能石墨烯将如何引领我们未来的生活呢?

 

  让东西变强

 

  3D相机传感器。如果你关注过石墨烯,你肯定听说过石墨烯相机这个让你大开眼界的报道:石墨烯相机拥有高于我们目前相机1000倍的感光能力,能够展现拥有完美像素的夜晚摄影美图。

 

  不过你不必对那个报道太过迫切,此前关于密歇根大学的一个项目更值得你一览。该相机使用多层半透明石墨烯传感器来打造场景的3D视图。相对于需要成百上千微透镜创造视图的光场相机,石墨烯相机仅需要多层传感器来实现。这种技术将应用到手机中,用来分辨图片中的色彩,同时人们也能据此创造出更快速、分辨率更高的视频。

 

  快速充电电池。东旭光电石墨烯基锂离子电池烯王所展示的电池技术让人惊叹,因为它能够把充电时间进一步降低至15分钟以内。同时容量可达到4800毫安时,相比大多数智能手机的容量都要高!根据介绍,这块电池在13分钟-15分钟的时间内就能充满电,它的充放电寿命达到3500次,是传统锂电池的7倍。

 

  自行车车架。英国一自行车制造商声称已经创造了世界上第一个含有石墨烯的自行车车架,车架的框重仅有750克。他们声称,未来随着石墨烯量的增加,车架的重量将继续降低至500克。然而,该框架并不完全由石墨烯制造,该框架由石墨烯材料(仅包含1%)和环氧树脂混合在一起之后再在外层加上碳纤维层制得。

 

  创造新事物

 

  世界上最小的扬声器。不同于普通扬声器的物理前后振动发声,此前有报道称一个使用石墨烯制造的热声扬声器,该扬声器利用超多孔石墨烯基结构凝胶的冷热快速变化致使空气震动发声。这种低密度、大表面积并能够创造更高的声压级的石墨烯基扬声器将有望于大批量生产。

 

  石墨烯手环。石墨烯手环不仅更加轻便,而且仅利用指示灯就增添额外的功能,这一大改进让传统的健康手环黯然失色。佩戴石墨烯手环可以让你了解到关于自己身体综合健康指标的各种变化,时刻得知身体的健康状况。

 

  智能窗。石墨烯的透明外表、高灵敏度和超低功率消耗的特点使其在某些方面有着意想不到的作用——比如动作感应窗。想象一下,你的窗能够感知外面是白天还是黑夜,从而自动控制室内窗帘的开合;你的窗能够在白天储存太阳能,在晚上为屋子照明;你的车窗能够根据你的手势通过方向传感器改变车的轨迹。

 

  石墨烯光谱仪。石墨烯可以用来制造超薄、高灵敏度的图像传感器,从而检测不可见的红外光。这就意味着一旦石墨烯基传感器批量化生产。那我们普通老百姓也能用它来改善生活质量了,比如检测水果成熟与否,水果里的有害物质,轮胎是否老化,家具是否真是木制品等。

 

  改变你的能力

 

  更快更强的游泳选手。含有石墨烯的运动服装与传统运动服相比,关键性能在于它可以成为人体和外部环境的过滤器,确保穿着者能保持理想的温度。此外,该运动服还能有效降低空气和水阻力,提高运动灵活性,从而大大提高运动员的速度。

 

  超级净化器。1克的石墨烯可以吸收90克油,利用石墨烯的这一特点可以实现空气、水和土壤的净化。通常我们需要生物或化学方法处理受污染水资源,有了石墨烯后我们可实现完全无化学品净化水。

 

  爱上你的手套。虚拟现实目前看来市场广阔,但仍存在一些控制问题,但如果你带上一副能够感知温度和动作微小变化的石墨烯手套呢?诺基亚研发部门一直致力于开发这种高灵敏度手套,力图利用温度和手势微小变化引起表面贴装的LED灯变化。这种轻薄灵敏的石墨烯传感器也很容易集成到衣物上。

 

  创新当下存在

 

  未来计算机系统的基础。石墨烯最令人激动的潜在应用之一便是取代当今电脑中常用的硅芯片——这将会迎来一个全新的世界,电子产品将会更轻便、更快捷、更高效。但是10多年过去了,我们仍然在使用硅基元件,这是因为石墨烯不是天然的半导体。此前有研究人员宣布了一项重大突破:他们设计并建造了基于石墨烯的集成电路,与硅技术的性能不相上下。就在此宣布后不久,国外一家大型公司宣布投入30亿美元用于研究获得石墨烯基更快、更便宜的电脑的方法。

 

  节能。一家外国高科技公司设计了一个独特的工艺过程来生产“弯曲石墨烯”。这种石墨烯被用来制造商用超级电容器。该石墨烯产品可以使汽车收集储存自己在行驶过程中产生的能量,从而能够节约15%-25%的燃料能量消耗。

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