你能想到石墨烯是什么材料嗎?
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué),、力學(xué)特性,,在材料學(xué),、微納加工、能源,、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,,被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。
擴展資料
1,。石墨烯是已知強度最高的材料之一,,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,,固有的拉伸強度為130GPa。
而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,,平均模量可大0.25TPa,。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,,然而,,經(jīng)氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌,。
2,。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達5300W/mK,,是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料,,高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。
當(dāng)它作為載體時,,導(dǎo)熱系數(shù)也可達600W/mK,。 此外,,石墨烯的彈道熱導(dǎo)率可以使單位圓周和長度的碳納米管的彈道熱導(dǎo)率的下限下移
3。石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,,碳碳鍵僅為1.42,。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌,當(dāng)施加外力于石墨烯時,,碳原子面會彎曲變形,,使得碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力,從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性,。
另外,石墨烯中的電子在軌道中移動時,,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發(fā)生散射,。由于原子間作用力十分強,在常溫下,,即使周圍碳原子發(fā)生擠撞,,石墨烯內(nèi)部電子受到的干擾也非常小。 同時,,石墨烯有芳香性,,具有芳烴的性質(zhì)。

