“梦幻材料”石墨烯,打造未来极品显示屏

发布时间:2013-11-27 阅读量:930 来源: 发布人:

【导读】石墨烯是目前世界上最薄、几乎完全透明并且强度最大的材料,在国内外已经有相关领域的科学家在做研究。如果石墨烯用在智能电子类产品中,将会带来一次变革,因为可实现显示屏翻转扭曲,而且国内已经做出了样品,估计于2015年实现量产。

石墨烯被称为新一代的“梦幻材料”。人们发现,石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。

石墨烯未来

目前,中科院重庆绿色智能技术研究院成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯,,或将为手机、电脑等电子产品带来一场革命。据消息称,石墨烯只有0.34纳米厚。粗略估计,一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加起来的厚度,所以用肉眼是看不见石墨烯的。它自身只吸收约2.3%的光,能够做到几乎完全透光,让触摸屏亮度更好。而且,石墨烯具备很好的柔性,它在一定程度上可以弯曲折叠,不会对屏幕造成损害。如果手机、平板电脑上的其他部件和材料也得到相应改进,也许未来5-10年,手机、电脑的显示屏就可以真正实现可折叠。

石墨烯

除了在触摸屏领域,石墨烯还有更大的应用潜力。科学家发现,石墨烯是目前已知导电性能最出色的材料,这种特性尤其适合于高频电路。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超级计算机。

石墨烯还是做柔软的透明电极、超快光电感应设备的绝佳原材料,可以应用于制造太阳能电池板等。美国加州大学利用石墨烯研制成光学调制解调器,有望将网速提高1万倍;美国NANOTEK仪器公司开发出新的储能设备,可以将充电时间由数小时减为1分钟,有望解决电动汽车的电池充电问题。

结构
石墨烯结构

 

石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。很长时间以来,石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

或许未来的手机将是这个样子

手机

还有这个样子

未来手机

基于以上种种优点来看石墨烯特别适合在电子信息产业中应用,像IBM、三星、苹果这些大企业,说不定在2015年就会将这种可翻转扭曲的显示屏应用于手机、平板等数码产品。对于成本来说,碳元素不像其他贵重金属元素,因此就原材料来说成本不会高。2013年全球对手机触摸屏的需求量大概在9.65亿片,产值将超过130亿美元。到2015年,平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片,这为石墨烯的应用提供了广阔的市场。

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