石墨稀主要在十一個方麵的應用

石墨稀的應用主要表現在以下幾點：

隨著批量化生產(chan) 以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chan) 業(ye) 化應用步伐正在加快，基於(yu) 已有的研究成果，最先實現商業(ye) 化應用的領域可能會(hui) 是移動設備、航空航天、新能源電池領域。
一、基礎研究
石墨烯對物理學基礎研究有著特殊意義(yi) ，它使得一些此前隻能在理論上進行論證的量子效應可以通過實驗經行驗證。在二維的石墨烯中，電子的質量仿佛是不存在的，這種性質使石墨烯成為(wei) 了一種罕見的可用於(yu) 研究相對論量子力學的凝聚態物質——因為(wei) 無質量的粒子必須以光速運動，從(cong) 而必須用相對論量子力學來描述，這為(wei) 理論物理學家們(men) 提供了一個(ge) 嶄新的研究方向：一些原來需要在巨型粒子加速器中進行的試驗，可以在小型實驗室內(nei) 用石墨烯進行。
零能隙的半導體(ti) 主要是單層石墨烯，這種電子結構會(hui) 嚴(yan) 重影響到氣體(ti) 分子在其表麵上的作用。單層石墨烯較體(ti) 相石墨表麵反應活性增強的功能是由石墨烯的氫化反應和氧化反應結果顯示出來的，說明石墨烯的電子結構可以調變其表麵的活性。另外，石墨烯的電子結構可以通過氣體(ti) 分子吸附的誘導而發生相應的變化，其不但對載流子的濃度進行改變，同時可以摻雜不同的石墨烯。  
二、傳(chuan) 感器
石墨烯可以做成化學傳(chuan) 感器，這個(ge) 過程主要是通過石墨烯的表
紅外光束激發等離子體(ti) 石墨烯傳(chuan) 感器示意圖
紅外光束激發等離子體(ti) 石墨烯傳(chuan) 感器示意圖
麵吸附性能來完成的，根據部分學者的研究可知，石墨烯化學探測器的靈敏度可以與(yu) 單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物傳(chuan) 感器的理想材料，石墨烯製成的傳(chuan) 感器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。 
三、晶體(ti) 管
石墨烯可以用來製作晶體(ti) 管，由於(yu) 石墨烯結構的高度穩定性，這種晶體(ti) 管在接近單個(ge) 原子的尺度上依然能穩定地工作。相比之下，目前以矽為(wei) 材料的晶體(ti) 管在10納米左右的尺度上就會(hui) 失去穩定性；石墨烯中電子對外場的反應速度超快這一特點，又使得由它製成的晶體(ti) 管可以達到極高的工作頻率。例如IBM公司在2010年2月就已宣布將石墨烯晶體(ti) 管的工作頻率提高到了100GHz，超過同等尺度的矽晶體(ti) 管。
四、柔性顯示屏
消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為(wei) 未來移動設備顯示屏的發
柔性顯示屏
柔性顯示屏
展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊，作為(wei) 基礎材料的石墨烯前景也被看好。韓國研究人員首次製造出了由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性透明顯示屏。韓國三星公司和成均館大學的研究人員在一個(ge) 63厘米寬的柔性透明玻璃纖維聚酯板上，製造出了一塊電視機大小的純石墨烯。他們(men) 表示，這是迄今為(wei) 止“塊頭”最大的石墨烯塊。隨後，他們(men) 用該石墨烯塊製造出了一塊柔性觸摸屏。研究人員表示，從(cong) 理論上來講，人們(men) 可以卷起智能手機，然後像鉛筆一樣將其別在耳後。 
五、新能源電池
新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。美國麻省理工學院已
石墨烯基超級電容器結構與(yu) 不同電壓下的石墨烯理論能量密度
石墨烯基超級電容器結構與(yu) 不同電壓下的石墨烯理論能量密度
成功研製出表麵附有石墨烯納米塗層的柔性光伏電池板，可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。另外，石墨烯超級電池的成功研發，也解決(jue) 了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產(chan) 業(ye) 的發展。這一係列的研究成果為(wei) 石墨烯在新能源電池行業(ye) 的應用鋪就了道路。
六、海水淡化
石墨烯過濾器比其他海水淡化技術要使用的多。水環境中的氧化石墨烯薄膜與(yu) 水親(qin) 密接觸後，可形成約0.9納米寬的通道，小於(yu) 這一尺寸的離子或分子可以快速通過。通過機械手段進一步壓縮石墨烯薄膜中的毛細通道尺寸，控製孔徑大小，能高效過濾海水中的鹽份。
七、儲(chu) 氫材料
儲(chu) 氫材料
儲(chu) 氫材料
石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表麵積等優(you) 點，使之成為(wei) 儲(chu) 氫材料的最佳候選者。 
八、航空航天
由於(yu) 高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍(jun) 工領域的應用優(you) 勢也是極為(wei) 突出的。2014年，美國NASA開發出應用於(yu) 航天領域的石墨烯傳(chuan) 感器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。 
九、感光元件
以石墨烯作為(wei) 感光元件材質的新型感光元件，可望透過特殊結構，讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍，而且損耗的能源也僅(jin) 需原本10%。可應用在監視器與(yu) 衛星成像領域中，可以應用於(yu) 照相機、智能手機等。 
十、複合材料
基於(yu) 石墨烯的複合材料是石墨烯應用領域中的重要研究方向
複合材料
複合材料
， 其在能量儲(chu) 存、液晶器件、電子器件、生物材料、傳(chuan) 感材料和催化劑載體(ti) 等領域展現出了優(you) 良性能， 具有廣闊的應用前景。目前石墨烯複合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物複合材料和石墨烯基無機納米複合材料上，而隨著對石墨烯研究的深入， 石墨烯增強體(ti) 在塊體(ti) 金屬基複合材料中的應用也越來越受到人們(men) 的重視。 石墨烯製成的多功能聚合物複合材料、高強度多孔陶瓷材料，增強了複合材料的許多特殊性能。
十一、生物
石墨烯被用來加速人類骨髓間充質幹細胞的成骨分化  ，同時也被用來製造碳化矽上外延石墨烯的生物傳(chuan) 感器。同時石墨烯可以作為(wei) 一個(ge) 神經接口電極，而不會(hui) 改變或破壞性能，如信號強度或疤痕組織的形成。由於(yu) 具有柔韌性、生物相容性和導電性等特性，石墨烯電極在體(ti) 內(nei) 比鎢或矽電極穩定得多。 石墨烯氧化物對於(yu) 抑製大腸杆菌的生長十分有效，而且不會(hui) 傷(shang) 害到人體(ti) 細胞。  

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