1樓：
石墨烯(graphene)：是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。2023年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」為由，共同獲得2023年諾貝爾物理學獎。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光」;導熱係數高達5300
w/m·k，高於碳奈米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/v·s，又比奈米碳管或矽晶體*高，而電阻率只約10-6
ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。
石墨烯的用途：
納電子器件方面
2023年，geim研究組[3 j與kim研究組h 發現，室溫下石墨烯具有10倍於商用矽片的高載流子遷移率(約10 am
/v·s)，並且受溫度和摻雜效應的影響很小，表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 k下可達0.3
m)，這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢，使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效電晶體成為可能。較大的費米速度和低接觸電阻則有助於進一步減小器件開關時間，超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優勢。此外，石墨烯減小到奈米尺度甚至單個苯環同樣保持很好的穩定性和電學效能，使探索單電子器件成為可能。
利用石墨烯加入電池電極材料中可以大大提高充電效率，並且提高電池容量。自我裝配的多層石墨烯片不僅是鋰空氣電池的理想設計，也可以應用於許多其他潛在的能源儲存領域如超級電容器、電磁炮等。此外，新型石墨烯材料將不依賴於鉑或其他***，可有效降低成本和對環境的影響。
代替矽生產超級計算機
科學家發現，石墨烯還是目前已知導電效能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合於高頻電路。高頻電路是現代電子工業的領頭羊，一些電子裝置，例如手機，由於工程師們正在設法將越來越多的資訊填充在訊號中，它們被要求使用越來越高的頻率，然而手機的工作頻率越高，熱量也越高，於是，高頻的提升便受到很大的限制。
由於石墨烯的出現，高頻提升的發展前景似乎變得無限廣闊了。
這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是矽的替代品，能用來生產未來的超級計算機。
光子感測器
石墨烯還可以以光子感測器的面貌出現在更大的市場上，這種感測器是用於檢測光纖中攜帶的資訊的，現在，這個角色還在由矽擔當，但矽的時代似乎就要結束。去年10月，ibm的一個研究小組首次披露了他們研製的石墨烯光電探測器，接下來人們要期待的就是基於石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。因為石墨烯是透明的，用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。
基因電子測序
由於導電的石墨烯的厚度小於dna鏈中相鄰鹼基之間的距離以及dna四種鹼基之間存在電子指紋，因此，石墨烯有望實現直接的，快速的，低成本的基因電子測序技術。
減少噪音
美國ibm
宣佈，通過重疊2層相當於石墨單原子層的「石墨烯(graphene)」，試製成功了新型電晶體，同時發現可大幅降低奈米元件特有的1/f。石墨烯，試製成功了相同的電晶體，不過與預計的相反，發現能夠大幅控制噪音。通過在二層石墨烯之間生成的強電子結合，從而控制噪音。
噪聲。隧穿勢壘材料
量子隧穿效應是一種衰減波耦合效應，其量子行為遵守薛定諤波動方程，應用於電子冷發射、量子計算、半導體物理學、超導體物理學等領域。傳統勢壘材料採用氧化鋁、氧化鎂等材料，由於其厚度不均、容易出現孔隙和電荷陷阱，通常具有較高的能耗和發熱量，影響到了器件的效能和穩定性，甚至引起災難性失敗。基於石墨烯在導電、導熱和結構方面的優勢，美國海軍研究試驗室(nrl)將其作為量子隧穿勢壘材料的首選。
未來得石墨烯勢壘將有可能在隧穿電晶體、非揮發性磁性記憶體和可程式設計邏輯電路中率先得以應用。
其它應用
石墨烯還可以應用於電晶體、觸控式螢幕、基因測序等領域，同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破。中國科研人員發現細菌的細胞在石墨烯上無法生長,而人類細胞卻不會受損。利用這一點石墨烯可以用來做繃帶,食品包裝甚至抗菌t恤;用石墨烯做的光電化學電池可以取代基於金屬的有機發光二極體,因石墨烯還可以取代燈具的傳統金屬石墨電極,使之更易於**。
這種物質不僅可以用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣，甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。
參考文獻：石墨烯
2樓：匿名使用者
石墨烯是一種二維晶體。石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之後，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。
3樓：蘭大引力
它是一種二維晶體，其特性是其中電子的運動速度達到了光速的1/300，超過電子在一般導體中的運動速度。將石墨剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之後，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。
4樓：匿名使用者
通常我們將具有原子厚度的二維碳材料，稱為石墨烯,
石墨烯(graphene)，這是一種二維晶體，厚度只有一個原子的直徑，但是它比鑽石還硬，傳輸電流的速度比電腦晶片裡的矽元素快100倍。
石墨烯是什麼
5樓：良爺良爺
石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。
英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2023年諾貝爾物理學獎。
6樓：科普中國
然而，如何實現高質量石墨烯的高效率、規模化製備，一直是制約其大規模應用的關鍵難題。理想解決方案是從天然鱗片石墨出發，將其在液相中剝離成石墨烯。
如何克服這些難題？研究人員採用一種非穩定分散的策略，通過在石墨烯表面引入極少量的可電離含氧官能團，實現在極高濃度（50mg／ml）下的快速、高產率剝離，剝離產物90％以上為單層石墨烯，且晶格缺陷少。剝離過程中，由於表面雙電層被壓縮，石墨烯以絮凝方式析出形成沉澱，後者即使濃縮至固含量很高的濾餅，室溫儲存一月後，仍可再次分散於水溶液中形成均勻穩定的石墨烯懸浮液，從而有效解決石墨烯規模化應用中的儲存和運輸問題。
此外，該方法制備的石墨烯水相漿料表現出良好的流變特性，可直接通過3d列印製備各種形狀的石墨烯氣凝膠，從而為石墨烯在儲能、環境治理、多功能複合材料等領域的應用開闢了新途徑。
7樓：柚夏
石墨烯（graphene）是一種二維晶體，由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。
石墨烯的結構
毋庸置疑，石墨烯是繼奈米碳管、富勒烯球后的又一重大發現，石墨是三維（或立體）的層狀結構，石墨晶體中層與層之間相隔340pm，距離較大，是以範德華力結合起來的，即層與層之間屬於分子晶體。
但是，由於同一平面層上的碳原子間結合很強，極難破壞，所以石墨的溶點也很高，化學性質也穩定，其中一層就是石墨烯。
石墨烯是由單層碳原子組成的六方蜂巢狀二維結構，它可以包裹起來形成零維的富勒烯（fullerene，又譯作福樂烯），又名巴基球或巴克球（buckyball，其他名稱還有球碳與芙，是繼金剛石和石墨之後於1985 年發現的碳元素的第三種晶體形態。
捲起來形成一維的奈米碳管（carbon nanotube 是具有石墨結構、並按一定規則捲曲形成奈米級管狀結構的孔材料），層層堆積形成三維的石墨。
石墨烯的特點
純淨的石墨烯是一種只有一個原子厚的結晶體，具有超薄、超堅固和超強導電效能等特性，石墨烯具有優異的電學、熱學和力學效能，這些特點可以幫助石墨烯在高效能奈米電子器件、複合材料、場發射材料、氣體感測器及能量儲存等領域獲得廣泛應用。
科學界認為石墨烯極有可能憑藉無與倫比的特點和優勢取代矽而成為未來的半導體材料，具有非常廣闊的應用前景。
8樓：樂福之家地暖
石墨是由一層層蜂窩狀有序排列的平面碳原子構成的晶體。當把石墨片通過物理或化學方法剝成單層之後，這種只有一個單原子層的石墨薄片稱為單碳層石墨烯。不要看它薄，它的硬度甚至比鋼鐵要高几百倍！
因為薄，所以石墨烯具有良好的透光性，以肉眼來看，完全可以說它是透明的。同時，由於石墨烯具有良好的強度、柔韌度、導電導熱效能，為新能源、大健康、電子資訊、節能環保、生物醫藥、化工、航空航天等七大應用領域帶來了巨大的改變。
2023年資料
我國對石墨烯領域的研究與開發也較早就給予了關注。根據國土資源部統計，我國石墨儲量佔全球的70%以上，石墨烯研發應用水平也與發達國家基本同步。
由於石墨烯是目前為止導熱係數最高的材料，具有非常好的熱傳導效能，所以它被大量運用在全新的採暖行業。
和常規發熱膜一樣，石墨烯需要通電才能發熱，當在石墨烯發熱膜兩端電極通電的情況下，電熱膜中的碳分子在電阻中產生聲子、離子和電子，由產生的碳分子團之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運動)而產生熱能，熱能又通過控制遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來。
石墨烯通電後，有效電熱能總轉換率達99%以上，同時加上特殊的超導性，保證發熱效能的穩定。但是與常規金屬絲髮熱膜不同的地方在於，發熱穩定安全，而且散發出來的紅外線被稱為「生命光線」。
綜上所述，石墨烯材料良好的導電導熱效能非常適合應用於新型採暖行業，讓採暖過程更加舒適，便捷。
石墨烯是什麼，石墨烯是什麼？用途呢？
石墨烯 graphene 是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是隻有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈 海姆 andre geim 和康斯坦丁 ...
石墨烯有什麼用途，石墨烯是什麼？用途呢？
潛力新材料 石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的奈米材料，它幾乎完全透明，只吸收2.3 的光，導熱係數高達5300 w m k 高於碳奈米管 常溫下電子遷移率超過15000cm2 v s 高於碳奈米管和矽晶體 電阻率只有10 6 cm，為目前世界上電阻率最小的材料，未來將在超多領域引發顛覆性的技術產業革...
石墨膜和石墨烯的區別，石墨烯和石墨的區別
石墨膜是一種石墨的薄膜，因為碳元素是非金屬元素，但是卻有金屬材料的導電，導熱效能，還具有象有機塑料一樣的可塑性，並且還有特殊的熱效能，化學穩定性，潤滑和能塗敷在固體表面的等等一些良好的工藝效能，因此，導熱石墨在電子，通訊，照明，航空及國防軍工等許多領域都得到了廣泛的應用。石墨膜主要用於電子產品內部避...