我们的故事 电影 2000:【【【【【石墨烯将彻底颠覆世界改变中国】】】】】

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/27 15:30:40
【【【【【石墨烯将彻底颠覆世界改变中国】】】】】 日本地震引发福岛核电厂危机,世界民众对核电安全性的信心彻底动摇。德国已率先宣布到2022年将关闭所有核电厂。美国、英国等核电先进国家纷纷宣布退出核电生产,中国也暂停核电项目的审批,并对现有所有核电安全进行评估审查。核电危机迅速席卷全球。寻找能替代核电能源更安全便宜的新材料,自然就成为全世界科学家当前无法回避的重大研究科题。

根据国际原子能总署(IAEA)统计,全球目前有442个核电反应炉,发电量总计为372GIGAWATTS,占全球14%。中国、印度经济快速成长之际,光是应付这两个人口大国的电力需求,核电发电量就可能必须加倍。 如果各国基于安全顾虑而取消或减少核电,以石油、燃煤火力发电的压力更大,但石化燃料总有耗尽的一天,加快太阳能等替代清洁能源开发利用,尤为重要和紧迫,尤其在日本地震引发福岛核电厂危机之后。

尽管中国目前核反应堆技术系统已取得一定进展,但离实际应用还有20年左右的距离。尤其在日本地震引发福岛核电厂危机之后,中国核电政策已发生变化,已叫停了所有核电项目的审批。核电安全被提高到前所未有高度,核电发展是慎之又慎。与此同时,中国石墨烯技术却取得突破性进展。中国宝安【000009】已公告石墨烯中试成功,全球首家批量生产。金路集团【000510】也早已向石墨烯应用产业---太阳能电池石墨烯基透明导电薄膜、三维网络散热材料和动力电池用电极材料产业转型。随着人类对石墨烯的不断开发利用,石油煤炭核能稀土等传统资源将被彻底淘汰。人类将进入一个崭新的石墨烯时代。石墨烯将彻底颠覆世界改变中国。

那么,石墨烯又将怎样颠覆世界改变中国呢?以下几点就可以让你赏心悦目:   01. 可以用来做太空电梯的缆线,缆线长达23000英里(说是用太空电梯进入太空的成本比用太空船、载人火箭更便宜); 02. 可以用来制造全碳电路的超级计算机,这种计算机更轻薄、性能更好、速度更快、更省能;  03. 可以用来制造薄如纸片的飞机和防弹衣; 04. 可以用来制造出没有电子辐射的触摸屏;  05. 可以用来制造出有机光伏——太阳能救星:将光能即时转换成电能,实现即转即用;  06. 可以用来制造看得见的流感“抗体”:石墨烯可以做成极薄的薄膜,薄到看不见那么薄,以此为涂层添加到衣服、家具表面,实现防尘防病菌;  07. 可以用来制造气体传感器:以石墨烯为原材料制造的气体传感器,对特殊气体的敏感性甚至到了原子分子级别;  08. 可以用来制造抗腐蚀的强力“外衣” ;  09. 可以促进物联网的发展:物联网是将网络连接延伸和扩展到任何物体与物体之间,进行信息交换和通信,把物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络;  10. 可以用来制造高效率的机械人:石墨烯可以制造出比硅晶体管速度更快、体积更小、能耗更低的石墨烯晶体管,利用它制作的机器人比现有的机器人有着质的飞跃。   石墨烯简介   石墨烯是一种二维晶体,最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。   发展简史 第一:石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料,据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜(厚度约100 纳米),那么它将能承受大约两吨重物品的压力,而不至于断裂;第二:石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域,比如超轻防弹衣,超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由于其高传导性、高比表面积,可适用于作为电极材料助剂 石墨烯出现在实验室中是在2004年,当时,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。这以后,制备石墨烯的新方法层出不穷,经过5年的发展,人们发现,将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了。 因此,两人在2010年获得诺贝尔物理学奖。   石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜,人们发现,石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞,传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量,目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%-80%的电能,石墨烯则不同,它的电子能量不会被损耗,这使它具有了非同寻常的优良特性。 石墨烯的结构  

 

sp2杂化碳质材料的基本组成单元

 石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite),因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是目前最理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵,可以看作是一层被剥离的石墨分子,每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键,π电子可以自由移动,赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。  石墨烯与其他碳元素的区别     

单层石墨烯及其派生物

 在近2O年中,碳元素引起了世界各国研究人员的极大兴趣。自富勒烯和碳纳米管被科学家发现以后,三维的金刚石、“二维”的石墨、一维的碳纳米管、零维的富勒球组成了完整的碳系家族。其中石墨以其特殊的片层结构一直以来是研究的一个热点。石墨本体并非是真正意义的二维材料,单层石墨碳原子层(Graphene)才是准二维结构的碳材料。石墨可以看成是多层石墨烯片堆垛而成,而前面介绍过的碳纳米管可以看作是卷成圆筒状的石墨烯。当石墨烯的晶格中存在五元环的晶格时,石墨烯片会发生翘曲,富勒球可以便看成通过多个六元环和五元环按照适当顺序排列得到的。  

石墨烯特性:  电子运输性

  在发现石墨烯以前,大多数(如果不是所有的话)物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。   石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导=2e²/h,6e²/h,10e²/h.... 为量子电导的奇数倍,且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学,没有静质量”。

导电性

  石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯中电子受到的干扰也非常小。   石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常相似。   石墨烯有相当的不透明度:可以吸收大约2.3%的可见光。而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现。

机械特性

  石墨烯是人类已知强度最高的物质,比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中,他们选取了一些直径在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上,这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后,他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力,以测试它们的承受能力。   研究人员发现,在石墨烯样品微粒开始碎裂前,它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算,这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳米)石墨烯,那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说,如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。

电子的相互作用

  利用世界上最强大的人造辐射源,美国加州大学、哥伦比亚大学和劳伦斯·伯克利国家实验室的物理学家发现了石墨烯特性新秘密:石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用。   科学家借助了美国劳伦斯伯克利国家实验室的“先进光源(ALS)”电子同步加速器。这个加速器产生的光辐射亮度相当于医学上X射线强度的1亿倍。科学家利用这一强光源观测发现,石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈,而且电子和电子之间也有很强的相互作用。

化学性

  我们至今关于石墨烯化学知道的是:类似石墨表面,石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子。从表面化学的角度来看,石墨烯的性质类似于石墨,可利用石墨来推测石墨烯的性质。石墨烯化学可能有许多潜在的应用。   石墨烯制备方法    石墨烯的合成方法主要有两种:机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC的方法 ; 化学方法是化学还原法与化学解理法。

微机械分离法

  最普通的是微机械分离法,直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。2004年Novoselovt等用这种方法制备出了单层石墨烯,并可以在外界环境下稳定存在。典型制备方法是用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦,体相石墨的表面会产生絮片状的晶体,在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。但缺点是此法是利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片,其尺寸不易控制,无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。

取向附生法—晶膜生长

  取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯,首先让碳原子在 1 1 5 0 ℃下渗入钌,然后冷却,冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,镜片形状的单层的碳原子“ 孤岛” 布满了整个基质表面,最终它们可长成完整的一层石 墨烯。第一层覆盖 8 0 %后,第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用,而第二层后就几乎与钌完全分离,只剩下弱电耦合,得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影 响碳层的特性。另外Peter W.Sutter 等使用的基质是稀有金属钌。

加热 SiC法

  该法是通过加热单晶6H-SiC脱除Si,在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层。具体过程是:将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热,除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后,将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后恒温1min~20min,从而形成极薄的石墨层,经过几年的探索,Berger等人已经能可控地制备出单层或是多层石墨烯。其厚度由加热温度决定,制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。   包信和等开发了一条以商品化碳化硅颗粒为原料,通过高温裂解规模制备高品质无支持(Free standing)石墨烯材料的新途径。通过对原料碳化硅粒子、裂解温度、速率以及气氛的控制,可以实现对石墨烯结构和尺寸的调控。这是一种非常新颖、对实现石墨烯的实际应用非常重要的制备方法。

化学还原法

  化学还原法是将氧化石墨与水以1 mg/mL的 比例混合, 用超声波振荡至溶液清晰无颗粒状物质,加入适量肼在1 0 0℃回流2 4 h ,产生黑色颗粒状沉淀,过滤、烘干即得石墨烯。Sasha Stankovich 等利用化学分散法制得厚度为1 nm左右的石墨烯。[3]

化学解理法

  化学解理法是将氧化石墨通过热还原的方法制备石墨烯的方法,氧化石墨层间的含氧官能团在一定温度下发生反应,迅速放出气体,使得氧化石墨层被还原的同时解理开,得到石墨烯。这是一种重要的制备石墨烯的方法,天津大学杨全红等用低温化学解理氧化石墨的方法制备了高质量的石墨烯。 应用前景

石墨烯的超级作用

1:超级电池 有了它,你将彻底告别欧佩克和中石油的嘴脸,它将取代现在的所有动力电池,包括现在的镍氢电池和锂电池,关键是它的充电速度,在你开着车去看中石油加油站的脸色的时候它已经完成充电:美国俄亥俄州代顿市Nanotek Instruments公司新研制的石墨烯超级电容器,单位质量可储存的能量相当于镍氢电池,打破了世界纪录,而且充电或放电只需要短短几分钟、甚至几秒钟,彻底颠覆传统电池。该超级电容器电极的制备采用了石墨烯,混合5%的超级P(一种乙炔黑,作用相当于导电添加剂)和10%的聚四氟乙烯(PTFE)结合剂。研究人员把产生的悬浮液涂在集电器表面,把硬币大小的电容器安装在隔离箱里。电解质-电极界面的制备,采用了“Celguard隔膜-3501”,而电解液是一种化学品,叫做EMIMBF4。该公司对硬币大小超级电容器的测试表明,石墨烯电极的超级电容器的能量密度为85.6 Wh/kg,而镍氢电池和锂离子电池分别为40-100 Wh/kg和120 Wh/kg,这是有史以来基于碳纳米材料的双电层超级电容器所达到的最高值。研究小组成员还包括来自Angstron材料研究所的科学家,他们正在努力工作以进一步提高超级电容器的能量密度。 2:太阳能 如果把你的车顶变成石墨烯太阳能的,你将连国家电网的脸也不用再看,顺便把你的阳台也改成太阳能的吧:石墨烯被寄予厚望的应用实例之一是转换效率非常高的新一代太阳能电池。展望其今后的应用领域,首先是透明导电膜领域,其次是中间电极等领域。金路集团转型的石墨烯太阳能电池应用产业正是该领域。 3,不仅仅是代替ITO  对于石墨烯制透明导电膜,触摸面板阵营的期待比较高,不过太阳能电池厂商的期待可能更高。这是因为石墨烯不仅在代替ITO方面的性能或其柔性较高,而且只有石墨烯透明导电膜,才能实现对于太阳能电池来说非常重要的特性。 这个特性就是对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性。尽管红外线占据了相当一部分的太阳辐射能量,但现有的大部分太阳能电池都无法把红外线作 为能量源来有效利用。这是因为除了有效的光电转换本身不易实现之外,迄今多用于透明电极的ITO和FTO对红外线的透射率实际上也比较低。 如果只要对于红外线确保透明性就足够了的话,材料的开发并不困难。不过,这种材料大多在原理上会面临导电率大幅降低的问题。 其理由如下:在一般情况下要确保大范围波长领域的透明性,载流子的密度越低越好。不过,由于导电率与载流子迁移率和载流子密度的乘积成比例,因此如果 载流子迁移率不是很高,那么较小的载流子密度也就意味着导电率较小。其典型示例就是玻璃这种绝缘体。无论多透明,只要电流不能通过,就没有任何意义。 石墨烯几乎是唯一一种能够避免这种问题的材料。其原因在于石墨烯具有非常高的载流子迁移率。因此,即使载流子密度非常小,也能确保一定的导电率。这种材料是非常罕见的。  4,超高效太阳能电池的实现近在咫尺  最近有些研究机构正在积极进行光电转换层材料的开发,一些红外线高效转换技术也相继面世。这样一来,如果可以利用对红外线透明度也较高的透明导电膜,那么就可期待实现远远超过现有太阳能电池的转换效率。 目前,在这些开发活动中处于领先地位的厂商之一是富士电机控股株式会。该公司目前正在新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“革新性太阳能发电技术研究开发”项目中,积极开发采用石墨烯的太阳能电池用透明导电膜。 不过,富士电机事实上已经放弃了迄今一直在研发的使用氧化石墨烯制作石墨烯片的工艺。同时作为替代方法导入了三星公司等也采用的热CVD法。通过一系列自主改进得到的2层石墨烯片的“导电率将高达ITO的几倍,并且能够确保90%的光透射率等,已经达到能够充分满足性能指标的水平”(富士电机)。 有待解决的课题是量产性问题。“我们希望再能降低CVD法的工艺度。同时需要确立该方法中所使用的铜的再利用工艺。另外,还需要确认与太阳能电池半导体层的相容性等”(富士电机)。  5,作为电子和空穴两者的传输材料  石墨烯在太阳能电池用途方面被寄予厚望的不仅仅是与太阳有关的透明电极。插入半导体层之间的中间电极方面的应用目前也正在探讨之中。 石墨烯最能发挥威力的领域是有机薄膜太阳能电池领域。首次分离单层石墨烯的英国曼彻斯特大学研究人员康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)曾在接受《日经电子》杂志采访时表示“有机薄膜太阳能电池是最接近石墨烯实用化的应用之一”。 在太阳能电池中使用石墨烯作为中间电极的优点是透明且与半导体层的相容性较高。特别是中间电极材料要求同时兼具这两个性质。具体来说,“与(迄今普遍用做中间电极的)TiO2/PDOT相比,石墨烯电极与半导体层的相容性更好”(日本埼玉大学上野启司副教授)。 在这一方面,石墨烯中电子和空穴的载流子迁移率相等这一性质也作出了一定贡献。以前,中间电极一般重叠使用n型和p型两种材料。由于石墨烯既有n型又有p型,因此仅需1层石墨烯就能替代原来的材料。这一切归功于石墨这一现在还被贱卖的材料,试想一下吧,不久的将来你开的车是什么样子?碳纤维的车身,石墨烯电池的动力,加一个石墨烯太阳能的车顶,你觉得呢?

 

6.石墨烯完全可以彻底解决动力锂电充电的时间问题(约3分钟)

 

目前所知道的资料是,一辆大客新能源车所需一组动力锂电池约9万元,我们按添加石墨烯全价,约需石墨烯10-15克(5000元/克)大概7.5万元,那一辆汽车所需一组动力锂电池的造价满打满算16.5万元。一组动力锂电每充电一次续航150公里,可以充电一千次以后就衰减至60%。我们按充电一千次续航80%的效率计算,150*0.8*1000=12万公里,每公里开资16.5/12=1.4元/公里,充电算0.1元/公里,大约每公里开资1.5元的样子。剩下的电池还可以充分用于继续跑短途、跑市区内,或者用于照明其它什么的。这些可利用的动能,我们都不算在内。现在,随着动力电池的技术不断提高,电池的寿命会延长,衰减度会减小。其实,16.5万元一组的动力电池已经计算得很高了,不远的将来新能源车一定能控制在1.5元的范围。即便目前的技术做的还不够完善,但最高消耗每公里也不会破3元。不管汽油涨价不涨价,这绿色环保的动力应该立即推广,并且国家或者国际会要给与减碳补助。

 

石墨烯不仅为全球的能源枯竭彻底的改善了替换方式,大大的方便了实际运用。更重要的是保护了地球不继续受臭氧层扩大的污染,避免地球遭受更大的破坏,延长地球的生命。

  如果1万元买个石墨烯的太阳能电池就能满足你家的全部电力热力需求你还会用国家电网和核电公司提供的电力吗?你还会用电热公司提供的供暖吗?如果你是个聪明理智的人当然会选择石墨烯太阳能电池,大家都这样做的结果就是电网公司和水电火电核电等电力公司最后只能破产,电力电网设备还有什么用呢?那些电网设备和发电设备公司最后也要破产,汽油柴油也没用了,石油煤炭将只能用做生产化肥和化工产品,石油煤炭价格将会暴跌!电网公司破产导致大量电线和电力设备没用了只能当做废铜卖!核电终因核辐射污染高风险而被石墨烯太阳能所取代。因为化肥和能源电力的成本爆降,农产品生产成本也将会大幅下降,农产品价格也会暴跌,石墨烯将是通胀终结者。股市的表现就是各类传统股票将会暴跌,甚至退市,期货市场惨跌!石墨烯股票疯涨。
因为一克石墨烯有2600多平米,价格才5000元。用做太阳能电池,一平米才2元超便宜!而一个家庭一年的电费和采暖费以前至少也要几千元。石墨烯太阳能电池发电成本极低。 地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,而目前薄膜太阳能电池的光电转换率最高可达13%,而使用石墨烯的薄膜太阳能电池光电转换率将会大幅提高,假设使用石墨烯的薄膜太阳能电池光电转换率为35%,一个家庭在10平米的外墙上(一般家庭的外墙面面积绝对比这个数高)安装石墨烯太阳能电池,一个月可发电:0.2X10X24X30X0.35=504度,而400多度电就完全够一个家庭使用了,一个家庭用电量一般不会超过300度,一克石墨烯能制造2600平米以上的太阳能电池,一克价格才5000元,一平米成本价格才2元多,假设石墨烯太阳能电池寿命为20年,10平米的石墨烯太阳能电池售价1万元,20年可发电12万度,一度电发电成本为0.08元钱。如果一个家庭花一万元买一个石墨烯的太阳能电池,全国有四亿多个家庭,这就意味着四万多亿的需求,此外还有企事业单位用户的需求,总需求在十万亿以上。
据科学家称,地球上很容易找到石墨烯原料,而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质,它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以替代稀土开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣,甚至还为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门。美国研究人员称,“太空电梯”的最大障碍之一,就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线,美国科学家证实,地球上强度最高的物质“石墨烯”完全适合用来制造太空电梯缆线! 人类通过“太空电梯”进入太空,所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料,美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。
 7,代替硅生产超级计算机
 科学家发现,石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊,一些电子设备,例如手机,由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中,它们被要求使用越来越高的频率,然而手机的工作频率越高,热量也越高,于是,高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现,高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超级计算机。
 8,光子传感器 石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上,这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的,现在,这个角色还在由硅担当,但硅的时代似乎就要结束。去年10月,IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器,接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的,用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。  9,减少噪音  美国IBM 宣布,通过重叠2层相当于石墨单原子层的“石墨烯(Graphene)”,试制成功了新型晶体管,同时发现可大幅降低纳米元件特有的1/f。石墨烯,试制成功了相同的晶体管,不过与预计的相反,发现能够大幅控制噪音。通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合,从而控制噪音噪声。   10,在纳电子器件方面的应用  2005年,Geim研究组[3 J与Kim研究组H 发现,室温下石墨烯具有l0倍于商用硅片的高载流子迁移率(约10 am /V·s),并且受温度和掺杂效应的影响很小,表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达0.3 m),这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势,使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间,超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。此外,石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环同样保持很好的稳定性和电学性能,使探索单电子器件成为可能。   11,其它应用
 石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤;用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。  石墨烯最新研究成果 2009年12月1日在美国召开的材料科学国际会议上,日本富士通研究所宣布,他们用石墨烯制作出了几千个晶体管。富士通研究所的研究人员将原料气体吹向事先涂有用做催化剂的铁的衬底,在这种衬底上制成大面积石墨烯薄膜。大面积的石墨烯制备一直是个难题。富士通用上述方法制成了高质量的7.5厘米直径的石墨烯膜。在此基础上,再配置电极和绝缘层,制成了石墨烯晶体管。由于石墨烯面积较大,富士通在上面制成了几千个晶体管。石墨烯晶体管比硅晶体管功耗低和运行速度快,可制作出性能优良的半导体器件。如果改进技术后有望进一步扩大石墨烯面积,这样能够制作出更多的晶体管和石墨烯集成电路,为生产高档电子产品创造了条件。2009年11月日本东北大学与会津大学通过合作研究发现,石墨烯可产生太赫兹光的电磁波。研究人员在硅衬底上制作了石墨烯薄膜,将红外线照射到石墨烯薄膜上,只需很短时间就能放射出太赫兹光。如果今后能够继续改进技术,使光源强度进一步增大,将开发出高性能的激光器。研究团队在硅衬底上使用有机气体制作一层碳硅化合物。然后,进行热处理,使其生长出石墨烯的薄膜。该石墨烯薄膜只需极短暂的时间照射红外线,就能从石墨烯上发送出太赫兹光。目前,该团队正致力于开发能将光粒封闭在内部,使光源强度增加的器件,期望能够开发出在接近室温条件下可工作的太赫兹激光器。2010年,美国莱斯大学利用该石墨烯量子点,制作单分子传感器。莱斯大学将石墨烯薄片与单层氦键合,形成石墨烷。石墨烷是绝缘体。氦使石墨烯由导体变换成为绝缘体。研究人员移除石墨烯薄片两面的氦原子岛,就形成了被石墨烷绝缘体包围的、微小的导电的石墨烯阱。该导电的石墨烯阱就可作为量子阱。量子点的半导体特性要优于体硅材料器件。这一技术可用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等。  全球最小光学调制器问世 可高速传输信号 一秒钟内下载一部高清电影指日可待  据美国媒体今晨报道,美国华裔科学家使用纳米材料石墨烯最新研制出了一款调制器,科学家表示,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网速度提高一万倍,一秒钟内下载一部高清电影指日可待。这项研究是由加州大学伯克利分校劳伦斯国家实验室的张翔教授、王枫助理教授以及博士后刘明等组成的研究团队共同完成的,研究论文将于2011年6月2日在英国《自然》杂志上发表。这项研究的突破点就在于,用石墨烯这种世界上最薄却最坚硬的纳米材料,做成一个高速、对热不敏感,宽带、廉价和小尺寸的调制器,从而解决了业界长期未能解决的问题。华人科研团队将石墨烯铺展在一个硅波导管的顶部,建造出了这款能打开或关闭光束的光调制器(调制器是控制数据传输速度的关键),把电子信号转化成光学信号传输数字信息。铜导线长距离传输速度最高可达100兆,而每个石墨烯调制器的传输速度比铜导线快约千倍。如果把10个石墨烯调制器放在一起,传输速度可以达到百万兆,上网速度将比现在快1万倍。价廉物美是石墨烯调制器的另一优势,"目前市场上的光学调制器5250美元一个,而我们的石墨烯调制器只需要几美元"。 相对于现有调制器几个平方毫米的体积,这种石墨烯调制器还具有体积小的优势,只有25平方微米,且仅有头发丝的四百分之一细,它可以放在电脑主板上的任何位置。张翔教授表示,新石墨烯调制器不仅可用于消费电子产品上,还可用于任何受限于数据传输速度的领域,包括生物信息学以及天气预报等,未来也会广泛应用于工业领域。  低成本石墨烯电池 或将实现“一分钟充电”  据了解,美国俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新型储能设备,可以将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。该研究发表在近期出版的《纳米快报》上。 目前,作为导电性、机械性能都很优异的材料,素来有“黑金子”之称的石墨烯目前在中国市场上的价格近十倍于黄金,超过2000元/克。新型石墨烯电池实验阶段的成功,无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。

IBM展示最小最快石墨烯晶体管

  2011年4月7日IBM向媒体展示了其最快的石墨烯晶体管,该产品每秒能执行1550亿个循环操作,比之前的试验用晶体管快50%。该晶体管的截止频率为155GHz,使得其速度更快的同时,也比IBM去年2月展出的100GHz石墨烯晶体管具备了更多的能力。 IBM研究人员林育名表示,石墨烯晶体管成本较低,可以在标准半导体生产过程中表现出优良的性能,为石墨烯芯片的商业化生产提供了方向,从而用于无线通信、网络、雷达和影像等多个领域。该晶体管的研制是IBM承接美国国防部高级研究计划局的任务,研发高性能无线电频率晶体管,军方对此很感兴趣。目前它尚未可完全用于PC机,因为自然石墨烯中缺少能隙,石墨烯晶体管不具备数码切换操作需要的开闭比,从而在处理离散数码信号方面不如传统处理器。 相比之下,石墨烯的连续能隙流使得其处理模拟信号的能力更强。通过使用IBM改良的“类金刚石碳”,石墨烯晶体管的温度稳定性更强。同时,它也是目前为止IBM最小的晶体管,选通脉冲宽度从550纳米降到了40纳米,而去年的产品宽度为240纳米。  总之,对于石墨烯产业来说,目前是小荷才露尖尖角。由于石墨烯具有不可思议的强悍特质和特殊的结构形态,使其具备目前世界上最硬、最薄的特质,同时也具有很强的韧性、导电性、导热性。这些极其特殊的特性使其拥有无比巨大的发展空间,未来可以应用于电子、航天、光学、储能、生物医药、日常生活等等大量的领域间。石墨烯集世界上最优质的各种材料品质于一身,故业内人士有如此评价,如果说20世纪是硅的世纪,那么,石墨烯则开创了21世纪的新材料纪元,将给世界带来实质性的变化。
 中国对石墨烯的渴望 十二五规划七大战略新兴产业已获人大审议通过,大方针已定,接下来就是如何落实的问题。而新材料又是其它七大战略新兴产业的基础,所以国家一定会开足马力,加快对战略新型材料的研发,尤其是与世界包括美国处于同一起跑线的新材料,比如石墨烯。只有这些战略性新型材料得到解决,其它战略性新兴产业才能谈得上发展,否则,都是空谈。我国很多项目现在都等着这些新材料,象超级航母,超级歼隐形战斗机,超级计算机,超级电容器,超级智能电网,超级太阳能,超级电动车,超级高铁,超级桥梁,超级雷达,超级导弹,超级微波,超级隐形无人侦察机,超级潜艇,超级北斗星全球定位系统,超级太空梯,超级宇宙空间站,超级人体器官等各类超级高精尖重大项目。中央既已痛下决心调整产业结构,转变思维,传统产业不再是国家发展方向,那么,今后象大盘蓝筹,地产,煤炭,钢铁等股票难有大的表现机会,新材料等代表尖端科学且有垄断技术的股票,将彻底主宰市场。今后,市盈率不再是衡量股票价格的唯一标准,市梦率将起主导作用。谁会做梦,谁做的梦更大,市场就会给其更高的价格。真正实现跟美国股市接轨,我们大家都要立刻转变观念,尤其是基金经理们,否则,就会被新的投资理念所淘汰。像中国具有的石墨烯的龙头地位的股票---中国宝安,金路集团,简直就是股市中的稀世珍宝  石墨烯股的炒作将比稀土股炒作更疯狂十倍!  因为稀土仅仅是在某些工业生产领域产生重要的影响;而石墨烯诞生,人类进入一个崭新的世界。凡是人类生活活动的所有领域。包括:新材料,新能源,电子元器件,计算机,电器,通讯,航天,航空,海洋,交通等等所有领域,都将发生翻天覆地的变化,整个世界将被彻底改变。 全世界的科学界、经济界和金融投资家都公认:以石墨烯为代表的新材料应用,将带来人类历史上的第四次工业革命,其伟大的革命性意义,将不亚于以蒸汽机为代表的第一次工业革命;以电气化为代表的第二次工业革命;以电子信息为代表的第三次工业革命。

 

 石墨烯产品的大规模广泛应用,将彻底颠覆人类现有的工业结构和生产力布局,逐步减少乃至淘汰钢铁、铜铝等人类现有高耗能大宗商品的生产和消费,如同爱迪生发明的电灯摧毁了整个蜡烛和煤气灯生产的产业链,石墨烯产品在机械汽车船舶制造、光纤通讯、电缆传输、桥梁房屋建筑、高科技领域的广泛应用,将改变21世纪人类的生产和生活。

 

 21世纪将是以石墨烯为代表的第四次工业革命,这是一个划时代的超级题材。只有具备超级价值题材,才具有超级的想象空间和现实超常规发展的空间!抓住了超级题材的股票就等于抓住了超级财富。相信在中国股市打滚的老股民都隐隐觉察到牛市的气息了,当然牛市不会一飞冲天,会有反复,但这毕竟是牛市。牛市和熊市不同,牛市里最注重股票的想象空间,是个发挥投资者想象的过程。在未来这波牛市中涨幅最大的股票,不是什么蓝筹、绩优股,而是在新经济里最受欢迎的新兴产业,尤其是拥有石墨烯的中国宝安和金路集团,将是21世纪中国股市超级股王。  

 石墨烯股分析 石墨烯代表着未来新一代材料,无论从题材角度,还是价值角度,都值得全球股民关注。记得去年的稀土吗?那是物以稀为贵,但资源会有枯竭的一天,所以600259,600111下半年已偃旗息鼓,当然不排除偶尔的炒作机会。只有石墨烯,才是未来5-10年资本市场永恒的主题。  金路集团是两市唯一向石墨烯应用产业转型的上市公司 金路集团为了应对氯碱行业产能过剩、竞争日趋激烈的严峻挑战,积极探索产业结构调整和升级的有效途径,增强企业核心竞争能力,2011年6月10日,公司与中国科学院金属研究所在辽宁省沈阳市签订了《技术开发合同》,双方同意在石墨烯研发及石墨烯透明导电薄膜等三个项目产业化方面展开平等互利的合作。通过与中科院金属研究所共同开发石墨烯及石墨烯透明导电薄膜等三个项目,实现产业升级转型。纵观中国股市,目前直接或间接投资石墨烯的公司,只有金路集团和中国宝安,力合股份都算不上。至于000928和600516,只能叫做石墨概念股,毕竟到目前为止,它们没有进行石墨烯方面的研发和投资,当然,不排除未来会有涉及这方面的可能。石墨烯的应用研发,中科院当属泰斗,独领大旗。金路集团与中科院联手,可谓高瞻远瞩,抢得先机。  石墨烯龙头必属金路集团无疑  石墨烯在电动车电池领域的巨大作用其实并不算什么,其在太阳能电池领域的作用已远超人类想象。  太阳能聚光光伏电能是全球热捧的一种新能源,清洁高效,但由于生产成本较高,如今市场化极低!而石墨烯太阳能电池发电成本极低.地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,目前薄膜太阳能电池的光电转换率最高可达13%,而使用石墨烯的薄膜太阳能电池光电转换率将会大幅提高,假设使用石墨烯的薄膜太阳能电池光电转换率为35%,一个家庭在10平米的外墙上(一般家庭的外墙面面积绝对比这个数高)安装石墨烯太阳能电池,一个月可发电0.2X10X24X30X0.35=504度,而400多度电就完全够一个家庭使用了,一个家庭用电量一般不会超过300度,一克石墨烯能制造2600平米以上的太阳能电池,一克价格才5000元,一平米成本价格才2元多,假设石墨烯太阳能电池寿命为20年,10平米的石墨烯太阳能电池售价1万元,20年可发电12万度,一度电发电成本为0.08元钱。这样通过大幅提高太阳能电池光电转换率,再经过聚光光伏发电技术,使太阳光百倍千倍聚光,来进一步降低太阳能发电成本,降低电价。当电价达到0.3元/度时就可以炒得挤垮长江电力、华能华为等所有电厂实现全国性的电力垄断。 所以说,金路集团开发用于太阳能石墨烯电池材料远比中国宝安开发用于电动车石墨烯电池材料更具发展前景。而且,太阳能资源取之不尽,用之不竭,是新能源发展的方向!目前的太阳能电池成本高,且光电转换率低是太阳能利用的瓶颈。金路的石墨烯技术化解了此瓶颈,可将太阳能发电成本由现在的1.5元/度左右,降到0.3元/度左右。如果将金路集团的“柔性石墨烯基透明薄膜太阳能发电电池”安装于房屋顶部及窗户上,再配装“石墨烯高性能储能电池和石墨烯超级电容器”,大家不用每月交电费了!安装在汽车顶部,纯电动车就不需要充电了!现在的燃料车企和各大电厂都得关门。
 金路集团此次向石墨烯应用产业转型,与汉龙集团投入巨资开发太阳能有关。汉龙集团目前涉足能源电力、化工产业、生物医药、基础设施建设、地产开发、矿业开发等多个领域。而在能源领域,汉龙集团曾对光伏产业筹划已久,2010年6月则正式对外投资76亿元,在成都双流建造太阳能聚光光伏产业园。汉龙集团的目标是做全世界最大的太阳能聚光光伏发电机设备供应商和国内最大的太阳能发电公司。汉龙集团自主研发的代表太阳能发电发展方向的“聚光光伏发电技术”,先后得到了两项国家863计划的支持。该技术大大控制生产成本,可以让太阳能聚光光伏电能由目前市场的近2元/度下降至0.5元/度,未来还可下降至大约0.3元/度,这样一来,太阳能聚光光伏电能市民都能用得起,将很快走进寻常百姓家。如果一个家庭花一万元买一个石墨烯的太阳能电池,全国有四亿多个家庭,这就意味着四万多亿的需求,此外还有企事业单位用户的需求,总需求在十万亿以上。发展前景已远超人类想象。石墨烯龙头,已非000510金路集团莫属!  

中国船舶每股从6元涨到300元,为什么中国宝安和金路集团不能每股涨到1000元!!!

 

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作者:58.62.230.*    发表时间:2011-11-13 11:32:38 【我支持】 【  不好说!')" target="_self">不好说】 【我反对】 【回复主题】 [置顶 取消] [精华 取消] 删除此主题