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石墨烯到底有哪些作用

谈到近年来的新型材料,让人感兴趣的不多,但石墨烯肯定不在此列,其火爆程度令人咋舌。

为何石墨烯如此火爆,难道它真有传说中的那么神奇吗?今天我们就一起来探讨石墨烯的作用到底有哪些方面。

1、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、原子尺寸厚度、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。

科学家希望能够发展出一种快速与便宜的快速电子DNA定序科技。

它们认为石墨烯是一种具有这潜能的材料。

基本而言,他们想要用石墨烯制成一个尺寸大约为DNA宽度的纳米洞,让DNA分子游过这纳米洞。

由于DNA的四个碱基(A、C、G、T)会对于石墨烯的电导率有不同的影响,只要测量DNA分子通过时产生的微小电压差异,就可以知道到底是哪一个碱基正在游过纳米洞。

这样,就可以达成目的。

2、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。

这类检测可以分为直接检测和间接检测。

通过穿透式电子显微镜可以直接观测到单原子的吸附和释放过程。

通过测量霍尔效应方法可以间接检测单原子的吸附和释放过程。

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。

当然,这种效应也会发生于别种物质,但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。

3、作为导热材料或者热界面材料。

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。

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