让含碳材料进行封闭式爆炸,主要来说,就是将氧气和乙炔或乙烯气体放入容器内,使用火花塞点燃气体进行封闭式爆炸。爆炸后就会形成石墨烯,这个过程简单、成本低,而且可能很容易地扩大规模用于工业化生产。

美科学家找到量产石墨烯新方法 便宜并且耗能低

石墨烯制品 中国电池资料图

1月29日消息,据美国媒体报道,石墨烯被认为是未来神奇的2D材料,有着非常好的应用前景。石墨烯实际只是一个单原子厚度、由碳元素组成的石墨层。石墨烯的特性是由于碳原子按照被称为苯环的六边形结构排列并紧密堆栈起来而形成。

以前人们认为生产石墨烯非常昂贵,但现在堪萨斯州立大学的物理学家可能找到了廉价量产石墨烯的方法,通过这种方法生产石墨烯只需三个简单步骤和使用三种简单材料:烃类气体、氧和火花塞。发明这种方法的克里斯·索伦森(Chris Sorensen)申请并获得了专利。

他的方法是让含碳材料进行封闭式爆炸,主要来说,就是将氧气和乙炔或乙烯气体放入容器内,使用火花塞点燃气体进行封闭式爆炸。爆炸后就会形成石墨烯,这个过程简单、成本低,而且可能很容易地扩大规模用于工业化生产。

索伦森称:“我们发现了可行的石墨烯生产工艺,从经济可行性、大规模生产的可能性和减少化学污染看我们的工艺有很多积极的方面。最积极的方面是,我们的工艺只需一个火花塞,相比其他工艺耗能低很多。”此外,索伦森的方法可以大量生产石墨烯。

研究人员阿琼·尼帕尔(Arjun Nepal)称:“我们实验的真正魅力在于我们能大量生产石墨烯,用克而不是用毫克计算。”这种方法是该团队在研究黑炭气溶胶时无意中发现的,石墨烯是他们实验时产生的副产品。石墨烯的硬度超过钻石,但柔韧性超好。石墨烯还是超导材料,导电性超过任何已知材料。

石墨烯还有很好的导热性,超铜的十倍。石墨烯也显示出高生物相容性,只吸收2.3%的白光。最后石墨烯有着难以置信的耐磨性。石墨烯的这些特性使其可用于从电子产品、消费电器到医学和生物力学等很多应用。

流行的应用就是电子产品,例如石墨烯贴纸可以延长电池续航时间,石墨烯织物可用于未来可穿戴科技,当然还有可折叠屏幕。石墨烯的医疗应用同样杰出。有了这种成本低廉的石墨烯生产工艺,不久这些应用都将成为可能。

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