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国外石墨烯最新应用产品汇总

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二维碳纳米材料。自石墨烯于2004年英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫发现后,世界各国均积极开展了对石墨烯以及石墨烯应用的研究。

近期世界上最新基于石墨烯的特性研究的产品有以下几个方面方面:

1、利用石墨烯高比表面积特性制成石墨烯膜将盐从海水中分离

研究人员通过物理方式控制石墨烯薄膜在水中的膨胀度,开发出一种可扩展的、孔径大小均匀的氧化石墨烯薄膜。通过这种石墨烯膜可以过滤掉不想要的盐、颗粒和分子。与此同时,这种薄膜对水的流动影响极小,可允许水流顺畅的通过。

2、可在变形和破裂时变色的石墨烯涂层

德国莱布尼兹聚合物研究所研究团队开发了一种石墨烯涂层,它在变形或破裂时可改变颜色。例如,机翼和其他飞机部件可以产生微小的裂纹,当受到突然的压力时,可能会导致故障。基于此类问题,研究人员通过使用特殊的沉积方法重叠具有有序和无序特征的石墨烯纳米片(GNP),实现了独特的"鱼鳞"结构。结合可变结构着色和电气感测功能的方法,使用几种颜色来解决"交通灯"中的危险报警和安全性系统这将及时的提供材料故障前的危险等级以及微裂纹的早期警告使检查员更容易发现可能导致故障的微小裂纹。
   

3、石墨烯光电晶体管有望用于光学技术

目前,研究人员通过将石墨烯与相对质量较大的碳化硅材料相结合,研制出可被光激活的石墨烯效应晶体管。该晶体管可以应用于天体物理学高速通信、超灵敏摄像机、感测应用、可穿戴电子设备等。另外石墨烯晶体管阵列会带来高分辨率成像和显示。未来研究方向主要包括探索诸如闪烁体、天体物理学成像技术和高能辐射传感器等。


4、石墨烯电极有望促进神经细胞再生

爱荷华州立大学研究人员研究发现,灵活的石墨烯电极可以很好的适应损伤部位。研究人员通过喷墨打印机的纳米技术,生成多层石墨烯电路。这种技术可为神经细胞再生提供直接的电刺激,有望将间质干细胞(形成骨、软骨和脂肪细胞)转化为施旺细胞,这种细胞在促进神经细胞的康复中起着多种作用。这些结果将为体内神经再生铺平了道路。

5、石墨烯和金元素制成的互联线可做优良脑探测器

来自韩国大邱庆北科技研究人员研发出了更高效的神经电极,可以最大限度地减少组织损伤,并传输清晰的脑信号。

由该研究团队发出的石墨烯和金元素混合物制成的小型脑信号探测器不仅增加了探测器的有效表面积,导电性能和电极强度,还保持了柔软性和与软组织的相容性。

研究人员通过测试,发现这种探测器可以清晰读取大鼠脑信号,相比标准的平面金电极要更加灵敏。目前该探针需要在广泛商业化之前进行进一步的临床测试。

6、可控制电子为开发潜在电子设备提供新契机

科学家第一次在石墨烯中创造出了可调谐的人造原子。研究结果表明,限制用于控制石墨烯电子的技术是可行、可控、可逆的。电子的能量状态是“可调节的”。这种可调性为研究石墨烯中独特的物理电子行为开辟了新途径。此外,它还提供了一种通过使用以石墨烯为主要设备的方法,促进了未来的电子技术,通信和传感器。

罗格斯大学研究人员领导的团队开发出了一种技术,可以稳定地保持和控制修改石墨烯中局部的电荷状态。该小组进一步证明,在外部电场作用下,空位处的准边界状态是可调的。捕获机制可以打开和关闭,从而提供了一种新的范例来控制和引导石墨烯中的电子。

 

发布时间:2018-8-31 浏览次数:114
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