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看到新闻上说三星研究出大规模制备技术了。作为无知的普通人想请教各位大神。楼下上原文。
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网易科技讯 4月4日消息，三星在未来世界的“神奇材料”石墨烯的制备技术上获得突破。这有可能使三星掌握材料科技的未来，三星也有可能将其运用在下一代可穿戴技术上。　　三星公司已经开发出大规模制备石墨烯的技术，可以将这种单层原子厚度的材料从实验室带入现实世界。成均馆大学和三星高级研究所在科学杂志ScienceXpress上发表文章表示，他们已经可以大规模的合成石墨烯晶体，该研究可能导致石墨烯在商业或工业领域的规模化生产。　　石墨烯是只有一个原子厚度的材料，这种材料在各种方面都有着巨大的潜力，是一种革命性的未来材料。石墨烯在2004年首先由英国曼彻斯特大学的Andre Geim和Kostya Novoselov发现，并因此获得2010年诺贝尔物理学奖。但目前研究还处于比较早期的阶段，石墨材料的大小受到很大限制，制备起来也十分困难，导致一克石墨烯价值数百美元。　　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，同时仍保持弹性。使其可以用于柔性显示器、可穿戴设备等下一代电子材料。另外因为其强度工业界一直认为其也是制备避孕套的良好材料。　　另外，石墨烯是世界上导电性最好的材料。使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、锂离子电池方面有巨大作用。　　最近的英国政府预算中石墨烯研究作为重中之重，而像三星、诺基亚和IBM等公司都在竞相进行开发。（秉翰）
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为兴趣而生，贴吧更懂你。或　石墨烯之最：　　石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料；几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；目前世上电阻率最小的材料：因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管；由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。　　潜在应用　　单分子气体侦测　　石墨烯独特的二维结构使它在传感器领域具有光明的应用前景。巨大的表面积使它对周围的环境非常敏感。即使是一个气体分子吸附或释放都可以检测到。图片来源：sciencedaily　　当一个气体分子被吸附于石墨烯表面时，吸附位置会发生电阻的局域变化。石墨烯具有高电导率和低噪声的优良品质，能够侦测这微小的电阻变化。图片来源：pubs.rsc.org石墨烯纳米带　　为了要赋予单层石墨烯某种电性，会按照特定样式切割石墨烯，形成石墨烯纳米带（Graphene nanoribbon）。石墨烯纳米带的结构具有高电导率、高热导率、低噪声，这些优良品质促使石墨烯纳米带成为集成电路互连材料的另一种选择，有可能替代铜金属。图片来源：worldindustrialreporter　　集成电路　　石墨烯具备作为优秀的集成电路电子器件的理想性质。问题是单层的石墨烯制造困难，更难作出适当的基板。图片来源：softpedia　　石墨烯晶体管图片来源：personal.psu.edu　　透明导电电极　　石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料。特别是，石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良。由于氧化铟锡脆度较高，比较容易损毁。在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域。图片来源：nature柔性电池，图片来源：personal.psu.edu图片来源：eqn.princeton.edu图片来源：　　导热材料/热界面材料　　2011年，美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）学者首先报道了垂直排列官能化多层石墨烯三维立体结构在热界面材料中的应用及其超高等效热导率和超低界面热阻。图片来源：iop.org　　超级电容器　　由于石墨烯具有特高的表面面积对质量比例，石墨烯可以用于超级电容器的导电电极。科学家认为这种超级电容器的储存能量密度会大于现有的电容器。图片来源：　　海水淡化　　研究表明，石墨烯过滤器可能大幅度的胜过其他的海水淡化技术。图片来源：personal.psu.edu　　太阳能电池　　南加州大学维特比工程学院的实验室报告高度透明的石墨烯薄膜的化学气相沉积法在2008年的大规模生产。图片来源：图片来源：personal.psu.edu　　石墨烯生物器件　　由于石墨烯的可修改化学功能、大接触面积、原子尺吋厚度、分子闸极结构等等特色，应用于细菌侦测与诊断器件，石墨烯是个很优良的选择。图片来源：vikasb.people.uic.edu图片来源：　　抗菌物质　　中国科学院上海分院的科学家发现石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长超级有效，而且不会伤害到人体细胞。假若石墨烯氧化物对其他细菌也具有抗菌性，则可能找到一系列新的应用，像自动除去气味的鞋子，或保存食品新鲜的包装。　　石墨烯感光元件　　一群来自新加坡专精于石墨烯材质研究的科学家们，现在研发出将石墨烯应用于相机感光元件的最新技术，可望彻底颠覆未来的数位感光元件技术发展。图片来源：i.livescience图片来源：extremetech　炭美石墨烯(Carmery-CAS)　
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Carmery-CAS炭美(R)石墨烯系列产品，是由中国科学院山西煤炭化学研究所科研团队提供技术支持。该团队自2007年起，开展石墨烯及其相关材料的基础科学研究、合成与应用技术开发，是国内较早从事石墨烯研究的机构。热门文章最新文章Carmery-CAS炭美(R)石墨烯系列产品，是由中国科学院山西煤炭化学研究所科研团队提供技术支持。该团队自2007年起，开展石墨烯及其相关材料的基础科学研究、合成与应用技术开发，是国内较早从事石墨烯研究的机构。&&&&违法和不良信息举报电话：183-
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京公网安备78孩子被绑在父亲腰间，骑摩托车400多公里跋涉回家。
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　　编者按
　　日前，北京大学化学与分子工程学院刘志忠-彭海琳课题组在旋转双层石墨烯光电器件研究中取得了进展；下面就让小编向大家介绍石墨烯的相关科研动态并做一个小小的科普吧~
　　科研动态
　　2016年3月，北京大学化学与分子工程学院官网上发布了刘忠范-彭海琳课题组在旋转双层石墨烯光电器件研究中取得的进展。
　　刘忠范院士
　　石墨烯(graphene)是由单层碳原子构成的零带隙的二维晶体，具有狄拉克锥型的线性能带结构、超高的载流子迁移率及宽带光响应等特性。然而，无带隙的能带结构限制了石墨烯在场效应晶体管等电子器件领域以及光电领域的应用和发展。当两层石墨烯以不同旋转角度进行层间堆垛时，可构成一类新的二维碳材料――旋转双层石墨烯(twisted bilayer graphene)。双层石墨烯的堆垛方式(旋转角度)对其能带结构的调制显著，具有旋转角度依赖的新奇物理化学性质。旋转双层石墨烯不仅可保持单层石墨烯的狄拉克锥电子能带结构，还由于层间耦合作用在狄拉克点两侧 M 点产生两个鞍点和微带隙(minigap)，在电子态密度上引起两个范霍夫奇点，其相对位置由旋转角度决定，从而可能形成大小不同的奇点能量差。
　　旋转双层石墨烯材料兼顾了石墨烯的线性能带结构和范霍夫奇点形成的可调微带隙，可用于新型光电探测器的开发应用。当前旋转双层石墨烯的可控制备与器件应用相关研究尚处于起步阶段。
　　北京大学化学与分子工程学院刘忠范-彭海琳课题组研究人员成功在铜箔衬底上制备了不同旋转角度的双层石墨烯，并与英国牛津大学陈宇林课题组合作，首次使用高空间分辨率的角分辨光电子能谱(Micro-ARPES)，直接解析了铜箔衬底上旋转双层石墨烯的能带结构，确认范霍夫奇点的存在，进而得到微带隙位置与旋转角度的依赖关系。
　　研究发现当特定波长的光照射下，旋转双层石墨烯的光化学反应活性以及光电响应显著增强。利用波长选择性的光电相互作用增强机制，率先研制了旋转双层石墨烯光电探测器件，发现其光电流显著增强了 6~7 倍，再将旋转双层石墨烯与等离子激元纳米结构耦合，可使光电流进一步增强 80 倍。该工作表明，石墨烯家族的新成员――旋转双层石墨烯可为超快高敏高选择性光电探测应用开发提供了新的机遇。
充满氩气的手套箱（进行无水无氧操作）
用于生长石墨烯的管式炉
　　图片左侧为夹在塑料层中的单层石墨烯，右侧为生长有石墨烯的铜箔
　　而此前，2015 年刘忠范院士课题组在石墨烯玻璃方面也取得了突破，Nature Materials 等杂志进行了相关的专题报道。相关科研动态如下：
　　玻璃由于其良好的透光性和低廉的成本，是我们日常生活中必不可少的传统建筑材料。石墨烯是一种具有单原子层厚度的新型明星材料。将石墨烯与玻璃完美结合，发展出一种新型复合材料―石墨烯玻璃，既能够保持玻璃本身透光性好的优点，又能将石墨烯超高导电性、导热性和表面疏水等优异特性赋予玻璃，有望极大地拓展玻璃的应用空间，引发玻璃产业从大批量低附加值的应用到节约型高附加值应用的革命性转变。
　　当前石墨烯玻璃通常采用液相涂膜或转移的方法来获得。这些方法获得的石墨烯薄膜不可避免地存在表界面污染的问题，从而严重影响石墨烯玻璃的性能。同时，传统制备方法存在操作繁复、成本高、产率低等问题，因而难以满足大规模应用的需求。因此，发展一种在玻璃基底上直接生长石墨烯的新方法，是目前相关研究中面临的重大挑战。
　　北京大学刘忠范院士领导的研究团队利用化学气相沉积的方法，通过优化生长条件，在玻璃表面成功地实现了石墨烯的直接生长。通过对反应气体浓度、生长温度和生长时间的精确调控，刘院士的科研团队成功克服了玻璃表面催化裂解前驱体能力低，碳碎片在基底表面迁移能力弱等难题，在耐高温玻璃和普通玻璃成功实现了高品质石墨烯薄膜的可控生长。在石墨烯生长条件下，普通玻璃以熔融状态存在，表面高度均一并且各向同性，利用熔融态玻璃的这些性质，课题组生长出尺寸和分布都很均匀的石墨烯圆片。利用直接生长方法获得的石墨烯玻璃，具有玻璃与石墨烯的界面接触良好、界面无污染等优异特性。
　　课题组成员在进行实验操作
　　课题组成员向小编描述液晶-石墨玻璃的操作过程
　　小编来科普
　　“石墨”想必大家都不陌生，那对于上文中反复提及到的“石墨烯”你是否听说过呢？
　　也许你会说自己是第一次听说这个名字，不过实际生活中，你很可能早已经见过它，甚至可能亲自制造了这种物质，因为如果你曾经用过铅笔，当铅笔的笔尖在纸面上划过的时候，石墨烯或许就在石墨笔迹中被制造了出来。
　　那么石墨烯到底是什么呢？实际上石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道互相连结组成的，六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料。中学阶段我们都学过具有层状结构的石墨，是一种层与层之间存在范德华力、π-π堆叠力等相互作用的晶体，倘若我们能够将层状的石墨剥离开来，那么其中的一层就可以简单理解为单层石墨烯。你可以将它想象成为一张具有六边形孔洞的大网，只不过在节点位置不是线头，而是碳原子。
　　其实早在 20 世纪初，X 射线晶体学建立以后，科学家就开始接触这种独特的物质。不过直到 2004 年，才由英国曼彻斯特大学的两位物理学家海姆和诺沃肖洛夫，首次在实验室中利用石墨分离出石墨烯。这项工作打破了二维晶体在有限温度下无法稳定存在的“魔咒”，两人也因此，在 2010 年被授予诺贝尔物理学奖。2015 年 10 月 23 日，在习近平主席在访问英国的过程中，还特地参观了曼彻斯特大学的石墨烯研究所。
　　你也许会好奇，石墨烯究竟有什么魅力，会让大家对它如此重视？事实上石墨烯远远不是看起来那么简单，有几项世界之最足以说明它的独一无二。首先，石墨烯是目前为止世界上最薄同时也是最坚硬的纳米材料，此外，石墨烯也是目前世界上电阻率最小的材料。不仅如此，石墨烯几乎是完全透明的，只有 2.3%的吸光度。拥有如此神奇的性质，石墨烯在科学界引发热潮也就不足为奇了。
　　事实上，石墨烯一经问世就立刻受到了全世界科学家的关注，从它首次实现实验室制备到现在短短十几年，已经取得了许多重要的研究成果。早在 2008 年，北京大学就成立了纳米化学研究中心，开展石墨烯以及相关领域的纳米科学研究，近年来在石墨烯的制备、化学修饰以及应用等研究中均取得了不小的突破。
　　石墨烯与我们
　　说了这么多石墨烯的神奇特性，不知你是否也像小编一样期待，石墨烯究竟会给我们未来的生活带来哪些变化呢？为了弄清楚这一点，小编两人特地拜访了北京大学化学与分子工程学院 2015 届“化学之星”获得者邓兵师兄。关于石墨烯未来可能应用的领域，邓兵师兄给我们举了两个生动的例子。
　　首先是在电子科技领域的应用。现在的电子元件普遍使用硅基材料，然而硅基晶体管自身存在包括电子传输速度有限，运行过程中存在发热的现象等等诸多问题。尽管近年来电子科技迅速发展，但是这些问题始终是无法彻底克服的难题。相比之下，石墨烯具有电子迁移率很高的显著优势，可以作为良好的导体材料。与此同时，由于石墨烯本身电阻很小，在运行的过程中不会产生散热的问题。这两个特性都十分巧妙的满足了电子元件的制作需求，因此石墨烯对于超快电子元件的制作，电子设备的小型化都具有巨大的应用前景。小编想说，这对于我们这些每天电子设备形影不离的人的来说简直就是福音啊~
　　石墨烯的另一个可能应用是在红外探测领域。传统的光电探测器件以硅基材料为主，这种材料可以实现可见光的光电转化。而石墨烯的具有更宽的检测波段，因此可以检测包括红外光在内的更大范围光的探测。目前的红外成像需要在低温环境下进行，而且设备费用昂贵，而石墨烯材料不受温度的限制，在室温下就能进行探测。
　　作为目前发现的最薄、强度最大、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”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
　　虽然石墨烯还没有普及到我们的生活中，但正如阿姆斯特朗所说，“我的一小步，但是是人类的一大步。”石墨烯领域的科研工作者每迈出一小步，我们离石墨烯的应用普及就更近一步。
　　图片来源于北京大学化学与分子工程学院官网以及网络搜索，科研动态来源于化学学院官网，文字略有删改
　　撰稿：张浩、钟思远
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客服邮箱：科普|习主席访英为何青睐“奇迹材料”石墨烯？
此次习近平主席的5天访英行程中，与英国签订了一系列的合作协议。两国在哪些方面的合作会加深呢？哪些协议又最引人瞩目？说到这里，很多人都会想起近些天的新闻报道中所提到的习近平将会参观曼彻斯特大学石墨烯研究所，中国的华为也将和该研究所签订石墨烯研究项目。甚至有媒体说，这是习主席5天访英之旅当中签订的最为重要的协议之一。“石墨烯”究竟有何神奇之处？为何如此重要？
把铅笔芯在电子显微镜下面放大，最终就能看到一层层卷起来的石墨烯。
石墨烯：厚度仅为一个原子 比钢铁强韧200倍
石墨烯又叫二维碳材料，是一种纳米材料。很多人对这个名字并不熟悉，不过形象地来说，石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
话说，虽然石墨烯仅仅只有一个原子的厚度，但它却比钢铁强韧200倍，同时它又有很好的弹性。这种特性，使得它既是最薄的材料，也是最强韧的材料，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。打个比方来说，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的猫。
　“黑金”石墨烯：被预言将“彻底改变21世纪”
值得一提的是，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
作为目前发现的最薄、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”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。外界认为它在燃料电池、飞机机翼、净水科技、以及更加方便耐用的电池等诸多领域将有广泛应用。
在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。
移动设备、新能源电池领域将率先商业化应用
说了这么多石墨烯的优点，但它目前也有着无法忽略的短板：虽然它存在于自然界中，但很难剥离出单层结构。2004年，石墨烯才在英国曼彻斯特大学两位科学家的实验室中被制备出来。他们也因为对石墨烯的研究而获得了2010年的诺贝尔物理学奖。如今，对于石墨烯的研究正在全世界展开，未来，随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
曼彻斯特大学国家石墨烯研究所（资料图片）
华为与英国研究所合作：手机电池充电或几秒完成
据英国当地媒体报道，中国电子通讯设备生产巨头华为公司本周将签订合同，投资开发“奇迹材料”石墨烯。华为将耗资数百万英镑投资由曼彻斯特大学国家石墨烯研究所牵头的研究项目。该项目将分析石墨烯在信息和通信技术方面的应用。知情人士称，华为和英国国家石墨烯研究所将于当地时间10月23日宣布合作项目。而这一举动，将深化中英两国间的科研合作。
其实之前讲了那么多石墨烯的特点，此次华为与英国的石墨烯研究所的合作意图也更加明晰了。放眼世界，无论是苹果、三星还是华为，目前在手机业务发展的最大的短板就是电池的续航时间，如果能解决这一问题，毫无疑问将会引发巨大的行业变革。而曼彻斯特大学，从石墨烯的发现到如今不间断的研究，也具备着深厚的基础。双方的合作有着共同的意愿，也势必有着良好的互动和前景。随着石墨烯的研究和应用，也许未来我们的手机充电只需几秒钟就能完成哦，这一点，怎能不吸引大家的眼球呢？
10月21日，国家主席习近平在伦敦参观华为英国公司。 图片来源：新华社
　延伸阅读：华为在英国的发展之路
当前，不少中国公司正逐渐崛起并向老牌西方企业发起挑战，中国的私有企业华为正是其中之一。现如今，华为是世界第二大的电子通信设备制造商。
华为在英国通信设备基础设施的供应方面扮演了重要角色，和多家知名英国公司都有合作。华为还与英国情报机关“政府通信总部”（GCHQ）合作，在牛津郡设立了网络安全设施，确保华为在英国出售的电子设备安全可靠。
在今年早些时候在发布的一份报告中，华为表示，按照现在的势头，华为将在2017年之前在英国投资至少13亿英镑。华为现在已经为英国带去了7400个工作机会。此次的合作意味着华为将深化其在英国的投资。
(原标题：科普|习主席访英为何青睐“奇迹材料”石墨烯？)
本文来源：中国广播网
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