石墨烯的應用

1、電子材料領域

作為電極材料，石墨烯是的負極材料，被認為是可以替代硅的芯片材料。另外，石墨烯在柔性屏幕、可穿戴設備、太陽能充電等領域的應用還有待挖掘。

石墨烯在可穿戴設備領域也具有一定應用空間。例如，愛爾蘭科學家正在開發(fā)基于石墨烯的靈活可穿戴傳感器，并發(fā)現該傳感器能夠檢測到用戶細微的動作，包括跟蹤呼吸和脈搏。另外，該傳感器還能實現自供電，也許未來能夠應用在智能服裝中。

2、散熱材料領域

金屬材料在散熱應用方面存在難于加工、耗費能源、密度過大、導電、易變形以及廢料難回收等諸多問題，幾乎沒有太大的降價空間。而納米石墨烯導熱塑料如應用在LED燈具等產品的散熱上，其系統(tǒng)成本至少可以降低30%。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的納米新材料，是目前人類所發(fā)現的幾乎完美的平面原子結構，其出色的導電、導熱以及散熱性能讓各行各業(yè)均對其寄予厚望。

石墨烯是二維的單層碳原子晶體，與三維材料相比，其低維結構可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴散模式。石墨烯所具有的快速導熱與散熱特性使得石墨烯成為的散熱材料，可用于智能手機、平板電腦、大功率節(jié)能led照明、衛(wèi)星電路、激光武器等的散熱。

3、汽車領域

石墨烯潤滑油

有自修復性能：石墨烯納米微粒可填充磨損微孔、劃痕，對摩擦副表面進行修復功能;

形成潤滑保護膜：石墨烯納米微粒在摩擦表面形成“滾珠軸承”，具有自潤滑性能;

抗磨性能：石墨烯納米微粒對摩擦副凹凸表面起填充作用，摩擦化學反應在摩擦副間形成了穩(wěn)定的第三體，增加抗磨性能;

石墨烯納米微粒優(yōu)異的清潔分散性能，可使油品迅速擴散成膜;

石墨烯獨有的分水性能，可以有效防止乳化;

有很好的抗氧散熱性，有效延長機油使用周期。

動力汽車

利用石墨烯所具有的超薄超輕、優(yōu)異電化學性能、較高比表面積、電子和離子傳導性能及特殊的二維單原子層結構，可以將其應用于動力電池石墨烯負極復合材料、鋰電池正極導電劑和石墨烯功能涂層鋁箔等。極大地減輕電池重量從而降低整車質量，延長電池使用壽命，大大提高電動汽車的續(xù)航里程和充電速度。

汽車夜視功能

新型石墨烯材料出現，未來汽車可能有夜視功能。原理是將石墨烯應用到熱成像設備的芯片中，制成紅外傳感器，未來如果應用在汽車前擋風玻璃上，那夜晚開車能看到的范圍更廣，也更清晰，或許對于交通也是一大助力。

汽車輪胎

利用石墨烯超薄、超輕，高機械強度、高導熱等優(yōu)越特性，在汽車輪胎中進行應用，獲得的輪胎較傳統(tǒng)輪胎性能有較大改善。具有高耐磨、耐抗刺扎，減少爆胎幾率，強抓地力的特點。

另一方面，石墨烯輪胎還有良好的導靜電性，通過輪胎與金屬輪轂嵌合，由輪面接地時段導出車體靜電。易燃易爆品運輸車使用該輪胎，在輪胎3-5年的使用壽命內可消除靜電危害，杜絕靜電災難。

4、生物醫(yī)學領域

石墨烯具有突出的力學性能和生物相容性，將其作為增強填料可顯著提高生物材料的力學性能。

生物傳感器是生命分析化學及生物醫(yī)學領域中的重要研究方向，已廣泛應用于臨床疾病診斷和研究。石墨烯制成的生物傳感器對生命分析領域的快速發(fā)展具有重要現實意義。在基因組測序技術領域，近成功開發(fā)出來的DNA感測器，是一種以石墨烯為基礎的場效應類晶體管設備，能探測DNA鏈的旋轉和位置結構。該感測器利用石墨烯的電學性質，成功實現檢測DNA序列的微觀功能。

5、軍工領域

由于石墨烯具有高導電性、高韌度、高強度、超大比表面積等特點，業(yè)內人士認為，石墨烯在航天軍工等領域有廣泛應用。據悉，我國科學家發(fā)現石墨烯可做太空動力源。通過對石墨烯在光作用下的運動現象的研究表明，石墨烯材料可將光能直接轉化為動能，這標志著石墨烯材料將成為一種新的動力來源，這種動力源將遠高于光壓現象所產生的動力源。未來，石墨烯可能為星際探索、衛(wèi)星變軌等提供無盡的動力。