科普 | 习近平访英为何青睐“奇迹材料”石墨烯?

发布时间:2015年10月23日 18:41 | 来源:央广新闻


  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。

  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。

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  “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。

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  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)

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。

10月21日,国家主席习近平在伦敦参观华为英国公司。

  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。

(新媒体编辑:李佳)

 

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