遇事不决,量子力学,脑洞不够,平行宇宙。
这是网络上很热门的一句话,意思是遇到解决不聊事情或者疑问时,是“量子力学”就行了。
而在材料界,其实也有一句这样的话语。
材料不够,石墨烯来凑。
石墨烯,被材料界的人称作‘全能材料’。
它是一种由碳原子紧密堆积成单层的‘二维蜂窝状晶格结构’的碳材料,具有优异的光学、电学、力学特性。在材料学、微纳加工、能源、生物医学、药物传递等几乎大部分应用领域都具有适应性和重要的应用前景。
这是一种火出圈的材料,很多普通人都知道。
当然,石墨烯材料的性能之强大,也让人咋舌。
它的强度硬度甚至超过了钻石,能达到优质钢材的百倍一块用它制成的一厘米厚板材,能够让一头五吨重的成年大象稳稳站在上面而不会塌陷折断。
再比如在透光性方面,普通玻璃的透光率只有89%左右,而石墨烯的透光率可以达到97.7%,所以肉眼下它几乎是透明的。
而如果用石墨烯制造手机电脑的电池屏幕,屏幕几乎可以随意折叠,甚至折成豆腐块放进口袋里都不影响它的性能。
在导电导热方面,目前也还没有什么传统材料可以超过石墨烯。
此外,石墨烯材料同样是目前也是超导研究领域的一大方向。
2018年的时候,米国麻省理工学的曹原和他的导师,麻省理工学院的物理学家巴勃罗·贾里洛·埃雷罗为代表的研究人员在nature杂志上发表论文,展示了团队在石墨烯上的研究成果。
当两片石墨烯重叠转角接近1.1°时,能带结构会接近于一个零色散的能带,导致这个能带在被半填充时会转变成一个莫特绝缘体。
而这种对堆叠的石墨烯进行旋转和充电后具有的超导性。
再加之石墨烯具有极高迁移率的电子,使其拥有可以像超导体中实现两两配对电子的可能,使其成为了研究高温超导,甚至常温超导的未来材料之一。
不过要想在石墨烯上突破常温超导,难度很大。
哪怕是在十几年后,徐川也没听过哪个国家能制造石墨烯高温超导材料,高温石墨烯超导依旧处于实验室探索中,至于常温超导,就更别提了。
当然,石墨烯超导材料的潜力非常巨大。
一方面在于石墨烯这种二维材料,只要找到了方法,就可以像橡皮泥一样任意捏造,圆的方的长的扁的线条空心都可以。
另一边方面,就在于石墨烯材料的电流载荷能力了。
超导材料与超导材料之间亦是有区别的。
电流载荷能力越强,能提供的磁场和各种性能就越强。
而在这方面,石墨烯拥有着巨大的潜力。
这种极品材料,限制它应用的唯一原因就是工业化生产实在太困
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