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什么是石墨烯

什么是石墨烯

的有关信息介绍如下:

‌‌石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化方式形成的二维碳纳米材料,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料。‌ 石墨烯的厚度约为0.335纳米,是世界上最薄的材料之一。它具有优异的力学、电学和光学性能,被誉为“新材料之王”。‌结构和特性石墨烯的碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,形成了一种稳定的单层结构。这种结构使得石墨烯具有极高的强度和硬度,其理论杨氏模量达到1.0TPa,是已知材料中最高的。此外,石墨烯在室温下的电子迁移率高达15000cm²/(V·s),导热系数为5300W/mK(单层),并且几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。制备和应用石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、‌化学气相沉积法和‌氧化还原法等。2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地从石墨中剥离出石墨烯,并因此获得了2010年‌诺贝尔物理学奖。石墨烯具有广泛的应用前景,包括但不限于:‌电子器件‌:由于其高迁移率和透明性,石墨烯可用于制造超快集成电路和透明触摸屏。‌能源‌:在‌太阳能电池和‌锂离子电池中有潜在应用。‌材料科学‌:作为增强材料,提高复合材料的强度和导电性。‌生物医学‌:用于药物传递和生物成像等。石墨烯的这些特性使得它在众多领域都具有革命性的应用潜力,被认为是一种未来革命性的材料。

什么是石墨烯