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超轻防弹衣、超薄超轻型飞机、超薄能折叠的手机、高强度航空材料、高性能储能和传感器、超级电容器,越来越多基于石墨烯材料的未来设备进入科学家的研究视野。
石墨烯神秘又神奇的特性令人对其未来前景产生无限联想。目前在国内,有关石墨烯的应用研究开展得如火如荼,众企业和园区皆对石墨烯产业情有独钟,一些地方政府也拿出资金予以扶持,并试图抢占石墨烯产业发展高地。专家表示,石墨烯优异的性能使其应用价值和应用范围极大,有望形成万亿元产业规模。
应用范围广
“从来没有一种材料能像石墨烯这样在各个领域都广受关注。”业内人士感慨,虽然国内外目前还没有实实在在的石墨烯产品问世,“但它是众多‘明星’材料中最接近应用的材料。”
超轻防弹衣、超薄超轻型飞机、超薄能折叠的手机、高强度航空材料、高性能储能和传感器、超级电容器,甚至更富想象力的太空电梯,越来越多基于石墨烯材料的未来设备进入科学家的研究视野。
其中,透明电极的应用最引人注目。“石墨烯良好的电导性能和透光性能,使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。”业内人士表示,如今电子产品中的触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等都需要良好的透明电导电极材料。
传统的电导电极应用的是氧化铟锡,而这种材料脆度较高,比较容易损毁。与之相比,石墨烯不仅更加坚硬,性能也更好。
“氧化铟锡光通过率比较低,用石墨烯的话,显示器的屏幕会更亮。”中国科学技术大学物理系教授曾长淦告诉记者,石墨烯在透明电极方面的应用会大幅降低电子设备的成本,并使其更省电、更清晰,“十年内,石墨烯在透明电极方面肯定能够实现商业化”。
97%以上的光通过率在为透明电极的应用带来变革的同时,也使太阳能产业的升级成为可能。据专家介绍,当前市面上的太阳能电池板基本为多晶硅,其光电转换率为30%左右,而石墨烯太阳能技术的光电转换效率高达60%,是现有多晶硅太阳能技术的2倍。尽管国内外科学家对石墨烯的研究越来越透彻,对其应用的探索成果也不断涌现,然而市面上却鲜有真正的石墨烯材料产品问世。
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