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石墨烯頻繁出現在網上各種話題中,一些人對石墨烯加以渲染,認為石墨烯可以實現高端芯片的量産,用在電池上可以幾分鐘充滿100%的電量。那麼石墨烯究竟是怎樣的一種材料呢?由石墨烯制造而成的産品是高科技還是騙局?
石墨烯的應用
關于石墨烯的話題,在網上經常可以看見,作為一種二維碳材料,它的應用領域的确是非常廣。就拿半導體領域來說,今年9月份有消息報道,石墨烯被确認成為下一個半導體時代的材料,用石墨烯作為材料可以突破摩爾定律的極限,生産出2nm芯片。
由石墨烯制成的芯片也被稱作是碳基芯片,同等制程工藝下,碳基芯片是傳統矽基芯片性能的好幾倍,甚至石墨烯碳基芯片能突破到遙不可及的1nm工藝芯片制程。
因為石墨烯有獨特的結構,并且具備很出色的電子性質。在一般透明的材料中幾乎都是絕緣的,比如樹脂,金剛石以及鑽石等等,而石墨烯是個例外。
它的導電性非常好,這讓石墨烯被廣泛應用在锂電池,超導電容器等等産品上。還有把石墨烯用在粉體領域,制成小尺寸高導電石墨烯粉體,這類石墨烯粉體産品可作用于散熱塗料,并保留了高導電,導熱的特性。
還有石墨烯高溫燒結導電碳漿,石墨烯導熱矽脂等相應的産品材料,都能夠看見石墨烯的應用。往大了說,在微納加工、航空航天、生物醫學、能源等等一系列的領域,都是石墨烯發揮重要作用的舞台。
自從石墨烯被諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功提取之後,石墨烯就成為了全世界都密切關注的一種材料,由于這種材料的應用廣泛,再加上本身又有不錯的性能表現,因此石墨烯被各種“神化”。
就好像使用了石墨烯就能将全球科技推向新的元年。不可否認石墨烯材料的應用領域非常廣,但能不能實現相應的性能,或者被大面積推廣又是另外一回事了。
石墨烯産品是高科技還是騙局?今年1月份有一則關于石墨烯電池的新聞值得關注,情況是這樣的,廣汽集團推出了自主研發的石墨烯超級快充電池,号稱可以8分鐘充電80%,然後還能實現幾百公裡的續航。
這件事再次引起外界對石墨烯的廣泛關注,各種與客觀事實不符的消息到處都是,什麼石墨烯将迎來下一個電池時代的未來,石墨烯會成為引領新的材料技術革命,等等類似的話題數不勝數。那麼真相到底如何?石墨烯産品是高科技還是騙局呢?
關于這一點,中科院院士歐陽明高的見解一針見血,歐陽明高表示,如果有人說石墨烯電池幾分鐘充滿電,還很安全,成本又低,那他一定是騙子。
正如歐陽明高院士所說,若真的有人宣傳石墨烯電池,芯片等等産品成本很低,效率很高,十之八九都是騙局。這是為何?
首先是成本問題, 石墨烯一噸的價格可以賣出幾萬,幾十萬不等。如此昂貴的材料,很難大規模用在産品上,即便用了也是按克來計算。
比如市場上号稱是石墨烯的電池,恐怕其中的石墨烯含量隻有幾克,組成部分還是較為常見的锂離子。這樣的石墨烯電池還被賣出幾千元高價,在商家的過度渲染下,石墨烯被塑造成價格低,産品性能出色,幾分鐘就能充滿電,這種多半都是假的。
其次是生産制造問題。石墨烯的提取并沒有那麼輕松,用機械剝離法效率太低,無法實現工業化量産。用氧化還原法雖然可以有不錯的産量,但是質量卻下降了。就算将來研制出産能和質量都兼顧的提取方式,成本控制又是一大問題。
所以市面上出現的石墨烯産品,隻要是被商家渲染成各種高科技的,很有可能都是騙局。
就目前的技術水準,石墨烯的應用的确廣泛,但要想指望石墨烯實現科技領域的彎道超車,還是一步一個腳印更為實在。
既然石墨烯存在這些弊端,是不是意味應該放棄石墨烯的研發,去重新尋找新的材料呢?其實不然。任何事物都有兩面性,石墨烯成本高,産能有限是弊端,但導電,導熱性強,應用廣泛也是它的主要優勢。
在關鍵領域,通過石墨烯材料确實能發揮出相應的價值和作用。隻是現如今有太多的人對石墨烯存在偏見和誤解,甚至是過度吹噓,在科技發展進程中,我們更應該追求實事求是。
像什麼石墨烯電池幾分鐘充滿電,然後電動汽車可以跑幾百公裡,一千公裡,這完全就是騙局。
總結
石墨烯的市場前景還在開發中,國人希望看見有人能在石墨烯材料上取得重大突破,但絕不是不切實際的吹牛。如果将來有一天,石墨烯能成為主導科技領域發展的核心材料,那自然是好事,隻希望商家到時候能實事求是,這就夠了。
對石墨烯你有什麼看法呢?
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