任正非說游盲,這個(gè)時(shí)代將來最大的顛覆是石墨烯時(shí)代顛覆硅時(shí)代, 現(xiàn)在芯片有極限寬度痹兜,硅的極限是七納米穆咐,已經(jīng)臨近邊界了,石墨烯是技術(shù)革命前沿佃蚜。這里的石墨烯究竟是何方神圣庸娱,竟有如此了得的本事。
石墨烯具有什么特性
石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來谐算、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體熟尉。 碳原子之間相互連接成六角網(wǎng)格。鉛筆里用的石墨就相當(dāng)于無數(shù)層石墨烯疊在一起洲脂。
其非常薄斤儿,但是非常強(qiáng)韌,斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍恐锦;有很好的彈性往果,拉伸幅度達(dá)到自身尺寸的20倍;其完全透明的一铅,只吸收光的2.3%陕贮,另外非常致密,即使最小的氣體原子--氮原子也無法穿透潘飘。
看到這些特性肮之,足以讓我們大開眼界了。因擁有最薄卜录,最堅(jiān)硬戈擒,導(dǎo)電性好,透明等特性艰毒,石墨烯被稱為“黑金”筐高,是新材料之王,極可能將是席卷全球的顛覆性技術(shù)革命物質(zhì)丑瞧。
2004年柑土,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出石墨烯绊汹,證實(shí)它可以單獨(dú)存在冰单,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
有什么用途灸促?
用途一:超微型晶體管打造超級(jí)計(jì)算機(jī)
三星高級(jí)技術(shù)協(xié)會(huì)(SAIT)最新的研究論文表明:石墨烯的電子遷移率要比硅元素高了200倍诫欠,研究人員使用石墨烯做晶體管實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展涵卵,現(xiàn)有的芯片頻率可以輕易提升上百倍,以主流3GHz為起點(diǎn)荒叼,那么未來的芯片頻率可以達(dá)到300GHz轿偎。所有石墨烯一旦成為硅的替代品,制造出超微型晶體管被廓,那么未來超級(jí)計(jì)算機(jī)指日可待坏晦,其處理能力比現(xiàn)在快數(shù)百倍。數(shù)百倍啊嫁乘,密碼破解什么在它面前輕而易舉昆婿。
眾所周知,計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是二進(jìn)制的蜓斧,即0和1仓蛆。對(duì)應(yīng)于二極管的開和關(guān)。但是石墨烯缺少On和Off轉(zhuǎn)換能力挎春,不能形成有效的1看疙、0信號(hào)給計(jì)算機(jī)識(shí)別,制造石墨烯芯片的關(guān)鍵就在這里直奋。這是石墨烯芯片的難題之一能庆。
用途二:石墨烯電池,充電10分鐘跑1000公里
石墨烯電池脚线,利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性搁胆,開發(fā)出的一種新能源電池。
特斯拉董事長(zhǎng)兼產(chǎn)品架構(gòu)師艾倫·馬斯克此前在接受英國(guó)汽車雜志《Auto Express》專訪時(shí)大膽預(yù)測(cè)邮绿,電動(dòng)汽車未來的續(xù)航里程有望達(dá)到約1000公里渠旁。
石墨烯儲(chǔ)能和放電過程中不發(fā)生電池反應(yīng),只是將電子儲(chǔ)存和釋放斯碌,是物理變化。準(zhǔn)確地說肛度,應(yīng)該叫石墨烯電容而不是電池傻唾。但是不管叫什么,就是一字快承耿。什么“充電5分鐘冠骄,通話兩小時(shí)“在它面前都弱爆了,我們未來手機(jī)充電只需幾秒鐘加袋。
石墨烯的用途還有很多凛辣,比如中國(guó)的科研人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的細(xì)胞在石墨烯的紙上無法生長(zhǎng),而人類細(xì)胞則不會(huì)受損职烧。利用這一點(diǎn)可以利用它來做繃帶扁誓、食品包裝甚至抗菌T恤衫防泵。在塑料里摻入百分之一的石墨烯,就能使塑料具備良好的導(dǎo)電性蝗敢;加入千分之一的石墨烯捷泞,能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。在此基礎(chǔ)上可以研制出薄寿谴、輕锁右、拉伸性好和超強(qiáng)韌新型材料,用于制造汽車讶泰、飛機(jī)和衛(wèi)星咏瑟。
石墨烯這種具有革命性的新材料的發(fā)展,需要長(zhǎng)期的資本投入痪署,以創(chuàng)建完整的價(jià)值鏈和實(shí)現(xiàn)與終端市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的有效對(duì)接码泞。隨著科技的進(jìn)步,石墨烯制備和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化浪潮必將在全球范圍內(nèi)展開。