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石墨烯为什么销声匿迹了?石墨烯到底是骗局还是黑科技?
星球上的科学
2024-10-14 12:13:54

作为一种具有独特的物理和化学特性的材料,石墨烯曾经是无数研究者的重点关注对象,根据其特殊的性质,石墨烯应该可以得到广泛应用和普及。但是令人没有想到的是,石墨烯好像突然销声匿迹了,这是怎么一回事呢?难道说,石墨烯本身就是一场骗局?

石墨烯是一种较为特殊的新材料,由碳原子紧密堆积形成的一种单层二维蜂窝状的晶格结构。石墨烯作为优异的光学、电学和力学特性,许多科学家认为其会在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面发挥巨大的能量,并将其看作是一种未来极具革命性的材料。早在2004年,英国的曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验中,采用了微机械剥离法,将从石墨中分离出来的石墨片粘在胶带上,并反复撕开,将其一分为二,于是便成功地得到了一层极薄的由碳原子构成的石墨烯,二人因此还获得了2010年的诺贝尔物理学奖。

也是受到他们的影响,在之后的研究中,研究者们经常采用这种剥离的方法来提炼石墨烯,并由此创造了氧化还原法以及SiC外延生长法等多种提取方式。由此可见,研究者对于石墨烯的重视度还是相当高的。由于石墨烯的物理性质与化学性质很丰富,有望成为应用领域中的新一代器件,为了能够开拓石墨烯的应用领域,并且发现更为先进的石墨烯制备工艺,所以在起初时产业化应用的步伐是非常快的,基于已经成熟的研究成果,在移动设备、航空航天、新能源电池等方面起到了先锋作用。

石墨烯究竟有什么特性呢?为何会被这么多研究者看好?首先,从物理方面看,由于石墨烯具有特殊的内部结构,因此具有良好的导电和光学特性;石墨烯还具有一定的电子效应和热性能,导热系数非常高,再加上石墨烯具有非常良好的光学特性,对物理研究以及大型器械的制造产生了不可或缺的作用;而从化学方面看,它的化学性质与石墨相差不远,可以依附或者脱附于各种原子和分子,因此当它与其他的物质相结合时,往往会产生出新的化合物,但是,这并不代表石墨烯不具有稳定性,恰恰相反,石墨烯的内部结构相当稳定,其中的碳原子会自动屏蔽一些外力的干扰,使其不会产生太大的影响。

当然,石墨烯的特点远不止这些,不然也不会有那么多的研究者争先恐后地对其实验和研发了。但是,那为何这种石墨烯并没有得到更为广泛的发展呢?其实这其中的原因也正是与石墨烯本身的特性有关。

石墨烯虽然在最开始时应用步伐相当快,但是却没有商业化。在上文中也提到了,石墨烯的导电性和导热性非常的强,但是如果被投入到大规模的生产和提炼中,很难保证它的这种属性不会受到干扰,很可能会影响到石墨烯的质量;其次就是成本问题,要知道,石墨烯提炼是需要极高要求的,并且即使提炼成功,并应用在某些领域上,或许它未必能够达到其应有的效果;除此之外就是石墨烯毕竟还是比较稀少的,倘若被投入到大规模的生产中,那么很可能就会造成资源短缺,再加上商业化的石墨烯产品需要时间进行观测,因此,直至今天,石墨烯似乎已经消失在我们的生活中了。

由此可见,石墨烯并非是一种黑科技或者骗局,它本身具有自己的特殊属性,但是对于它的商业化生产还是有一定的标准,虽然现在还没有发现更为可靠的方法,但是未来还是有各种可能的。#创作挑战赛六期#

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