石墨烯的應(yīng)用

1、電子材料領(lǐng)域

作為電極材料，石墨烯是的負(fù)極材料，被認(rèn)為是可以替代硅的芯片材料。另外，石墨烯在柔性屏幕、可穿戴設(shè)備、太陽(yáng)能充電等領(lǐng)域的應(yīng)用還有待挖掘。

石墨烯在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域也具有一定應(yīng)用空間。例如，愛(ài)爾蘭科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)基于石墨烯的靈活可穿戴傳感器，并發(fā)現(xiàn)該傳感器能夠檢測(cè)到用戶細(xì)微的動(dòng)作，包括跟蹤呼吸和脈搏。另外，該傳感器還能實(shí)現(xiàn)自供電，也許未來(lái)能夠應(yīng)用在智能服裝中。

2、散熱材料領(lǐng)域

金屬材料在散熱應(yīng)用方面存在難于加工、耗費(fèi)能源、密度過(guò)大、導(dǎo)電、易變形以及廢料難回收等諸多問(wèn)題，幾乎沒(méi)有太大的降價(jià)空間。而納米石墨烯導(dǎo)熱塑料如應(yīng)用在LED燈具等產(chǎn)品的散熱上，其系統(tǒng)成本至少可以降低30%。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的納米新材料，是目前人類(lèi)所發(fā)現(xiàn)的幾乎完美的平面原子結(jié)構(gòu)，其出色的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及散熱性能讓各行各業(yè)均對(duì)其寄予厚望。

石墨烯是二維的單層碳原子晶體，與三維材料相比，其低維結(jié)構(gòu)可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴(kuò)散模式。石墨烯所具有的快速導(dǎo)熱與散熱特性使得石墨烯成為的散熱材料，可用于智能手機(jī)、平板電腦、大功率節(jié)能led照明、衛(wèi)星電路、激光武器等的散熱。

3、汽車(chē)領(lǐng)域

石墨烯潤(rùn)滑油

有自修復(fù)性能：石墨烯納米微?？商畛淠p微孔、劃痕，對(duì)摩擦副表面進(jìn)行修復(fù)功能;

形成潤(rùn)滑保護(hù)膜：石墨烯納米微粒在摩擦表面形成“滾珠軸承”，具有自潤(rùn)滑性能;

抗磨性能：石墨烯納米微粒對(duì)摩擦副凹凸表面起填充作用，摩擦化學(xué)反應(yīng)在摩擦副間形成了穩(wěn)定的第三體，增加抗磨性能;

石墨烯納米微粒優(yōu)異的清潔分散性能，可使油品迅速擴(kuò)散成膜;

石墨烯獨(dú)有的分水性能，可以有效防止乳化;

有很好的抗氧散熱性，有效延長(zhǎng)機(jī)油使用周期。

動(dòng)力汽車(chē)

利用石墨烯所具有的超薄超輕、優(yōu)異電化學(xué)性能、較高比表面積、電子和離子傳導(dǎo)性能及特殊的二維單原子層結(jié)構(gòu)，可以將其應(yīng)用于動(dòng)力電池石墨烯負(fù)極復(fù)合材料、鋰電池正極導(dǎo)電劑和石墨烯功能涂層鋁箔等。極大地減輕電池重量從而降低整車(chē)質(zhì)量，延長(zhǎng)電池使用壽命，大大提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和充電速度。

汽車(chē)夜視功能

新型石墨烯材料出現(xiàn)，未來(lái)汽車(chē)可能有夜視功能。原理是將石墨烯應(yīng)用到熱成像設(shè)備的芯片中，制成紅外傳感器，未來(lái)如果應(yīng)用在汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃上，那夜晚開(kāi)車(chē)能看到的范圍更廣，也更清晰，或許對(duì)于交通也是一大助力。

汽車(chē)輪胎

利用石墨烯超薄、超輕，高機(jī)械強(qiáng)度、高導(dǎo)熱等優(yōu)越特性，在汽車(chē)輪胎中進(jìn)行應(yīng)用，獲得的輪胎較傳統(tǒng)輪胎性能有較大改善。具有高耐磨、耐抗刺扎，減少爆胎幾率，強(qiáng)抓地力的特點(diǎn)。

另一方面，石墨烯輪胎還有良好的導(dǎo)靜電性，通過(guò)輪胎與金屬輪轂嵌合，由輪面接地時(shí)段導(dǎo)出車(chē)體靜電。易燃易爆品運(yùn)輸車(chē)使用該輪胎，在輪胎3-5年的使用壽命內(nèi)可消除靜電危害，杜絕靜電災(zāi)難。

4、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

石墨烯具有突出的力學(xué)性能和生物相容性，將其作為增強(qiáng)填料可顯著提高生物材料的力學(xué)性能。

生物傳感器是生命分析化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要研究方向，已廣泛應(yīng)用于臨床疾病診斷和研究。石墨烯制成的生物傳感器對(duì)生命分析領(lǐng)域的快速發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。在基因組測(cè)序技術(shù)領(lǐng)域，近成功開(kāi)發(fā)出來(lái)的DNA感測(cè)器，是一種以石墨烯為基礎(chǔ)的場(chǎng)效應(yīng)類(lèi)晶體管設(shè)備，能探測(cè)DNA鏈的旋轉(zhuǎn)和位置結(jié)構(gòu)。該感測(cè)器利用石墨烯的電學(xué)性質(zhì)，成功實(shí)現(xiàn)檢測(cè)DNA序列的微觀功能。

5、軍工領(lǐng)域

由于石墨烯具有高導(dǎo)電性、高韌度、高強(qiáng)度、超大比表面積等特點(diǎn)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，石墨烯在航天軍工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。據(jù)悉，我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯可做太空動(dòng)力源。通過(guò)對(duì)石墨烯在光作用下的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的研究表明，石墨烯材料可將光能直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這標(biāo)志著石墨烯材料將成為一種新的動(dòng)力來(lái)源，這種動(dòng)力源將遠(yuǎn)高于光壓現(xiàn)象所產(chǎn)生的動(dòng)力源。未來(lái)，石墨烯可能為星際探索、衛(wèi)星變軌等提供無(wú)盡的動(dòng)力。