2018年公共机构公共基础知识：最薄最硬的材料石墨烯

2018年公共机构公共基础知识：最薄最硬的材料石墨烯

目前，生命中有两种不同的物质，它们都是由碳元素、石墨和石墨烯组成的，石墨是最柔软的矿物之一，不透明，手感油腻。石墨烯具有优良的导电性和导热性。可以说，石墨烯和石墨虽然是兄弟，但它们的原理和实际用途却大相径庭。石墨是人类长期使用的一种材料，而石墨烯是迄今为止我们生活中常见的一种新材料。接下来，让我们来看看石墨烯的组成及其工作原理。

石墨烯是一种由碳原子和SP2杂化轨道组成的二维碳纳米材料，为六角形和蜂窝状晶格，具有优异的光学、电学和力学性能，在材料科学、纳米微加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。石墨烯虽然是一种新材料，但它存在于自然界中，但很难剥离出单层结构。石墨烯层是石墨，约为300万层，厚度为1毫米的石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下几层甚至一层石墨烯的痕迹。石墨烯似乎是一个复杂的组成部分，但实际上我们在生活的许多方面使用石墨烯。

首先，石墨烯可以用作化学传感器。这一过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的。根据一些学者的研究，石墨烯化学检测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比较，石墨烯独特的二维结构使其对周围环境非常敏感，是一种理想的电化学生物传感器材料。石墨烯生物传感器对检测药物中的多巴胺和葡萄糖具有很好的灵敏度，同时，新能源电池也是石墨烯最早的重要商业领域之一，麻省理工学院研制成功了一种具有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，大大降低了对人体的伤害。他制造透明和可变形太阳能电池的成本。这种电池可用于夜视镜、相机等小型数字器件中，另外，石墨烯超级电池的成功研发也解决了新能源汽车电池容量不足、充电时间长的问题，极大地加速了新能源电池工业的发展。本系列研究成果为石墨烯在新能源电池工业中的应用铺平了道路。

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