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石墨烯能否“颠覆世界” 彻底改变21世纪

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-12  来源:中国碳谷网  作者:中国碳谷网  浏览次数:3973
核心提示:石墨烯能否“颠覆世界”?据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。国家科技重大专项、国家973计划也围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计,石墨烯规模未来能达到万亿元以上。

  石墨烯能否“颠覆世界”?工信部发布的《新材料产业“十二五”发展规划》将石墨烯作为前沿新材料之一。国家科技重大专项、国家973计划也围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计,石墨烯规模未来能达到万亿元以上。

  石墨烯或将“彻底改变21世纪”

  据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。《新材料产业“十二五”规划》为许多的材料在中国未来的发展指明了方向,理财周报本期将沉淀前段时间一直以来材料科学的调查研究精华,为跨越三个阶段的新材料研究列出期终榜单。十大未来最具潜力的材料,包括:石墨烯、碳纤维、轻型合金、碳纳米管、超导材料、半导体材料、功能薄膜、智能材料、生物材料、特种玻璃。

  石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”。有趣的是,石墨烯诞生并没有使用“高大上”的科学技术,而是由英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上“粘”出来的。

  石墨烯目前最有潜力的是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。而近日,美国麻省理工学院的科学家通过研究发现,在特定情况下,石墨烯能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现,有望带来一种制造量子计算机的新方法。

  其次,石墨烯能助力超级电容器、锂离子电池的发展。据相关资料显示,加入石墨烯材料,同等体积的电容可扩充5倍以上的容量,而锂电池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。此外,石墨烯还可应用于电路、触摸屏、基因测序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。

  另一个火热的新材料,是炭纤维及其复合材料。

  随着低碳经济的不断发展,炭纤维产品的需求也将不断攀升。碳纤维强度大、密度低、线膨胀系数小等特性使之在飞机制造等军工领域、汽车和医疗器械等工业领域、高尔夫球棒和自行车等体育休闲领域备受追捧。

  第三种新材料,是轻型合金,主要包括铝合金、镁合金和钛合金。这三种轻型合金由于轻量化、高强度等特点,已经在越来越多的领域开始取代传统的钢才和重型合金。据资料显示,近年来我国批量生产的军用飞机机体和发动机用钛质量合计占比达25%,而F-22钛合金占比更是高达41%。预计到2015年,关键新合金品种开发取得重大突破,形成高端铝合金材30万吨、高端钛合金材2万吨、高强镁合金压铸及型材和板材15万吨的生产能力。

  第四种新材料是功能性膜材料。根据科技部《高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划》,预期至2015年膜产业结构达千亿元规模,“十二五”期间年均增长率30%,市场前景广阔。

  此外,碳纳米管、超导材料、半导体材料、智能材料、生物材料和特种玻璃都是目前最为火热和最具潜力的新材料品种。

 
关键词: 石墨烯
 
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