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21世纪的小能手—2D材料

21世纪的小能手—2D材料

  • 分类:公司新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2021-08-18
  • 访问量:

【概要描述】  新的材料改变世界!我们谈论青铜时代和铁器时代的原因在于:不锈钢和硅让摩登时代成为可能。现在一种由单原子层组成的新材料的出现,将对未来产生影响深远。在过去数年中,已发现的二维材料包括石墨烯、硼烯、六方氮化硼(白石墨烯)、锗烯、硅烯、磷烯和锡烯。每一种2D材料都具有非常优越的性能,将2D材料组合可以制造出更多的新材料。  单分子层材料的革命始于2004年,两位著名的科学家利用透明胶带得到2D的石墨烯—这兴许是首次利用幼儿园教室里面就能找到的工具获得了诺贝尔奖。石墨烯强度高于钢铁,硬度高于金刚石,轻于绝大多数物质,透明,有弹性并且是超快的导电体。除水蒸气可以自由通过其分子网格外,绝大多数物质都无法通过石墨烯。  最初,石墨烯的价格高于黄金,但由于生产技术的进步,石墨烯价格逐步降低,六方氮化硼的市场售价也逐步走低。利用高性价比的石墨烯制造滤水器,可以降低海水淡化和污水处理的成本。随着石墨烯成本持续降低,可以在铺筑道路的材料中加入石墨烯来吸收一氧化碳和氮氧化物而清洁空气。   其他2D材料应用的历程可能与石墨烯类似,随着成本的降低而逐步被大量使用,并在高附加值产品如电子领域发挥他们独特的性能。例如,将石墨烯用于制作可穿戴柔性传感器—实际上,利用最新的增材制造技术(Additive Manufacturing),可将石墨烯直接打印在纤维织物上。在高分子中加入石墨烯可以让飞机机翼、自行车轮胎等质轻且高强。  六方氮化硼、石墨烯和氮化硼等材料的联合应用,可以提升锂离子电池和超级电容器的性能,使得智能手机、电动车等产品中的电池能量密度提高、充电时间减少、使用寿命延长并减轻重量和减少污染。  对于新材料的使用,毒性通常是人们关心的问题之一。明智的做法是保持谨慎的态度和高度的关注。根据石墨烯毒性近十年的研究来说,目前还不需担心石墨烯会对人类健康和环境产生危害,但研究还在继续。  2D材料的出现像是给技术人员打开了一个强大的工具箱,科学家和工程师们巧妙地将这些具有独特光学、力学和电性能的超薄材料相互搭配,为很多领域制作性能更加优良的材料。相比之下,作为20世纪工业基础的钢铁和硅则显得笨拙而粗糙。

21世纪的小能手—2D材料

【概要描述】  新的材料改变世界!我们谈论青铜时代和铁器时代的原因在于:不锈钢和硅让摩登时代成为可能。现在一种由单原子层组成的新材料的出现,将对未来产生影响深远。在过去数年中,已发现的二维材料包括石墨烯、硼烯、六方氮化硼(白石墨烯)、锗烯、硅烯、磷烯和锡烯。每一种2D材料都具有非常优越的性能,将2D材料组合可以制造出更多的新材料。  单分子层材料的革命始于2004年,两位著名的科学家利用透明胶带得到2D的石墨烯—这兴许是首次利用幼儿园教室里面就能找到的工具获得了诺贝尔奖。石墨烯强度高于钢铁,硬度高于金刚石,轻于绝大多数物质,透明,有弹性并且是超快的导电体。除水蒸气可以自由通过其分子网格外,绝大多数物质都无法通过石墨烯。  最初,石墨烯的价格高于黄金,但由于生产技术的进步,石墨烯价格逐步降低,六方氮化硼的市场售价也逐步走低。利用高性价比的石墨烯制造滤水器,可以降低海水淡化和污水处理的成本。随着石墨烯成本持续降低,可以在铺筑道路的材料中加入石墨烯来吸收一氧化碳和氮氧化物而清洁空气。

  其他2D材料应用的历程可能与石墨烯类似,随着成本的降低而逐步被大量使用,并在高附加值产品如电子领域发挥他们独特的性能。例如,将石墨烯用于制作可穿戴柔性传感器—实际上,利用最新的增材制造技术(Additive Manufacturing),可将石墨烯直接打印在纤维织物上。在高分子中加入石墨烯可以让飞机机翼、自行车轮胎等质轻且高强。  六方氮化硼、石墨烯和氮化硼等材料的联合应用,可以提升锂离子电池和超级电容器的性能,使得智能手机、电动车等产品中的电池能量密度提高、充电时间减少、使用寿命延长并减轻重量和减少污染。  对于新材料的使用,毒性通常是人们关心的问题之一。明智的做法是保持谨慎的态度和高度的关注。根据石墨烯毒性近十年的研究来说,目前还不需担心石墨烯会对人类健康和环境产生危害,但研究还在继续。  2D材料的出现像是给技术人员打开了一个强大的工具箱,科学家和工程师们巧妙地将这些具有独特光学、力学和电性能的超薄材料相互搭配,为很多领域制作性能更加优良的材料。相比之下,作为20世纪工业基础的钢铁和硅则显得笨拙而粗糙。

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  • 发布时间:2021-08-18
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  新的材料改变世界!我们谈论青铜时代和铁器时代的原因在于:不锈钢和硅让摩登时代成为可能。现在一种由单原子层组成的新材料的出现,将对未来产生影响深远。在过去数年中,已发现的二维材料包括石墨烯、硼烯、六方氮化硼(白石墨烯)、锗烯、硅烯、磷烯和锡烯。每一种2D材料都具有非常优越的性能,将2D材料组合可以制造出更多的新材料。  单分子层材料的革命始于2004年,两位著名的科学家利用透明胶带得到2D的石墨烯这兴许是首次利用幼儿园教室里面就能找到的工具获得了诺贝尔奖。石墨烯强度高于钢铁,硬度高于金刚石,轻于绝大多数物质,透明,有弹性并且是超快的导电体。除水蒸气可以自由通过其分子网格外,绝大多数物质都无法通过石墨烯。  最初,石墨烯的价格高于黄金,但由于生产技术的进步,石墨烯价格逐步降低,六方氮化硼的市场售价也逐步走低。利用高性价比的石墨烯制造滤水器,可以降低海水淡化和污水处理的成本。随着石墨烯成本持续降低,可以在铺筑道路的材料中加入石墨烯来吸收一氧化碳和氮氧化物而清洁空气。

  其他2D材料应用的历程可能与石墨烯类似,随着成本的降低而逐步被大量使用,并在高附加值产品如电子领域发挥他们独特的性能。例如,将石墨烯用于制作可穿戴柔性传感器实际上,利用最新的增材制造技术(Additive Manufacturing),可将石墨烯直接打印在纤维织物上。在高分子中加入石墨烯可以让飞机机翼、自行车轮胎等质轻且高强。  六方氮化硼、石墨烯和氮化硼等材料的联合应用,可以提升锂离子电池和超级电容器的性能,使得智能手机、电动车等产品中的电池能量密度提高、充电时间减少、使用寿命延长并减轻重量和减少污染。  对于新材料的使用,毒性通常是人们关心的问题之一。明智的做法是保持谨慎的态度和高度的关注。根据石墨烯毒性近十年的研究来说,目前还不需担心石墨烯会对人类健康和环境产生危害,但研究还在继续。  2D材料的出现像是给技术人员打开了一个强大的工具箱,科学家和工程师们巧妙地将这些具有独特光学、力学和电性能的超薄材料相互搭配,为很多领域制作性能更加优良的材料。相比之下,作为20世纪工业基础的钢铁和硅则显得笨拙而粗糙。

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石墨烯的国防应用

石墨烯的国防应用

如果说要在 21 世纪过去的 20 年选择一种最具代表性的颠覆性材料,恐怕非石墨烯莫属。石墨烯是碳的结晶形式之一,类似于金刚石和石墨的晶体结构。石墨烯是目前人类已知的强度最高、质量最轻、导电性最佳的材料之一。2004 年,曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·格莱姆(Andre Gleim)和利斯蒂亚·诺沃塞洛夫(Kostya Novoselov)通过非常简单的方法制备了石墨烯,短短 6 年后,就于 2010年被授予诺贝尔物理学奖。
2023-03-24
德阳市材料化工产业发展专班莅临烯碳科技调研

德阳市材料化工产业发展专班莅临烯碳科技调研

为全面了解德阳市材料化工产业发展现状,明确“十四五”时期德阳市材料化工产业发展思路、发展路径和主要任务,高质量编制材料化工产业发展规划,高位推动材料化工产业发展。3月15日,由德阳市经信局副局长林丹带队、前瞻产业研究院项目总监邓定喜一行五人莅临德阳烯碳科技进行调研。
2023-03-20
三星中国国际采购中心运营长JiHong

三星中国国际采购中心运营长JiHong Lee一行莅临中碳科技参观调研

近日,三星中国国际采购中心运营长JiHong Lee、高级经理韩成男、经理廖芳一行莅临德阳中碳新材料科技有限公司进行参观、调研。常务副总、中碳科技总经理张开友,研发副总高华博士以及研发部副主任姚林博士等陪同参观交流。中碳科技母公司烯碳科技集团总裁肖辉继参加了会议交流。
2023-03-16
集团总裁肖辉继一行到东方电气交流合作事宜

集团总裁肖辉继一行到东方电气交流合作事宜

一年之计在于春,早春三月,正当时。德阳烯碳科技集团(以下简称“集团”)总裁肖辉继、研发副总高华博士、技术总监赵长增一行到中国东方电气集团有限公司(以下简称“东电”)交流合作事宜。东电副总经理刘世洪(以下简称“刘总”)等领导热情接待了肖总一行。来自两个不同领域的企业代表相遇在一起,兴致勃勃地进行着富有成果的交流。
2023-03-08

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