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雖然才出現(xiàn)了十來年的光景，作為一種新材料，石墨烯為人類的發(fā)展創(chuàng)造了許多價值。但科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將"徹底改變21世紀(jì)"，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。而你，對它在各行各業(yè)的功能應(yīng)用了解嗎？
汽車領(lǐng)域——石墨烯潤滑油添加劑
傳統(tǒng)的潤滑油添加劑，潤滑效果跟顆粒自身的大小有著直接的關(guān)系。實際使用表明，潤滑劑在微米尺度上越小潤滑性能越高。
石墨烯基高分子納米顆粒，通過在納米合金微粒表面鍵合了一層有機化合物，從而獲得了一系列結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗氧化的特質(zhì)。大量研究還發(fā)現(xiàn)適量的石墨烯添加劑作為納米滑動軸承不僅能夠減小摩擦系數(shù)，還能通過摩擦吸收膜的形式顯著提高潤滑劑的承載抗磨性能。
通過實驗，研究人員發(fā)現(xiàn)在潤滑油中添加石墨烯后，金屬的表面硬度會大幅增加，而且不易受到硝酸，硫酸等化合物溶液的腐蝕，能有效防止其生銹。并且隨著接觸面之間的相對運動，石墨烯會均勻并且牢牢地附著在整個接觸表面，使?jié)櫥Ч谩?/span>
研究表明，石墨烯在對發(fā)動機抗磨修復(fù)，減排節(jié)能、提高動力等方面效果十分顯著。
電池領(lǐng)域——電動車電池
作為電動車動力來源的電池有著無比重要的位置，而石墨烯這種納米材料，讓傳統(tǒng)電動車電池性能有了新的突破。石墨烯作為幾乎是完全透明的材料，只吸收2.3%的光，電阻率比銅或銀更低，是目前世界上電阻率最小的材料?；谄錁O低的電阻率，電子遷移的速度快，石墨烯電池有著優(yōu)異的導(dǎo)熱性和能量轉(zhuǎn)換效率。
由于石墨烯的電化學(xué)性能，電池正極形成表面含氧官能團與鋰電子在高電位下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且不可逆容量較低；由于石墨烯具有與低溫軟碳材料類似的充放電特性，負(fù)極材料中大量的微孔缺陷能提高可逆儲鋰容量，石墨烯電池具有超量的儲能。
醫(yī)療領(lǐng)域——優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電性的高靈傳感器
自從2004年，石墨烯被分離出后，科學(xué)家就開始在不同材料中加入這些碳原子，獲得其中的高韌性和導(dǎo)電性，創(chuàng)造出復(fù)合性材料。石墨烯被廣泛應(yīng)用于納米復(fù)合材料中，卻很少有嘗試用“高粘彈性”物質(zhì)比如橡皮泥與之混合。于是研究人員將兩種材料——石墨烯和橡皮泥（SillyPutty）混合，得到一種黑色粘性物被稱為G-putty，它造就出優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電性的高靈敏傳感器。
實驗數(shù)據(jù)顯示，其靈敏度約為市面上最便宜金屬傳感器的250倍。通常，隨著時間的推移，電阻隨著SillyPutty自愈而逐漸恢復(fù)到其原始值。當(dāng)研究人員把一塊G-putty接通電源，放在一位學(xué)生身上，他頸動脈的跳動能夠清晰地體現(xiàn)在電阻的變化中。事實上，脈搏跳動的情況可以精細(xì)到能夠?qū)⑺D(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)確的血壓讀數(shù)。同時，如果將傳感器放在學(xué)生的胸部，它也能夠監(jiān)測他的呼吸情況。
石墨烯薄膜在橡皮泥內(nèi)形成一個操作網(wǎng)，然后又將材料扭曲變形，將網(wǎng)絡(luò)破壞分離，快速提升電阻力。G-putty的低粘度使得石墨烯碳層再次回到原位置并形成網(wǎng)絡(luò)。研究人員稱：“這是一個自我修復(fù)的現(xiàn)象?！?/span>
目前常見的應(yīng)用是添加石墨烯到塑料里以提高導(dǎo)電、機械、導(dǎo)熱或阻隔性能，所得到的復(fù)合材料的表現(xiàn)如預(yù)期一樣，沒有太大的驚喜。但是G-putty具有在任何其他復(fù)合材料中都沒有發(fā)現(xiàn)的這種獨特的性質(zhì)，這將為傳感器制造開辟另一個全新的領(lǐng)域。
制造領(lǐng)域——多孔三維石墨烯結(jié)構(gòu)
美國麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家通過按壓并熔化石墨烯薄片，制造出迄今最輕質(zhì)堅固的材料之一——一種多孔的三維石墨烯結(jié)構(gòu)，其形狀類似海綿，密度僅為鐵的5%，但堅固程度為鐵的10倍多。
在最新研究中，研究團隊通過施加熱和壓力，將石墨烯小薄片按壓在一起，制造出一種復(fù)雜穩(wěn)定類似珊瑚和硅藻類生物的結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)名為“螺旋二十四面體”，其表面積相對體積來說很大，但非常堅固。
新研究表明，新結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能更大程度源于這一獨特的構(gòu)造而非材料本身。這意味著，科學(xué)家可以將其他材料制成同樣的幾何形狀，來獲得同樣強度的輕質(zhì)材料。
研究人員認(rèn)為，同樣的幾何形狀甚至能應(yīng)用于更大塊頭的結(jié)構(gòu)材料。比如，制造橋梁的水泥可制成同樣的多孔幾何形狀，在降低重量的同時獲得同樣的堅固程度。此外，由于這一形狀內(nèi)充滿了細(xì)小的孔隙，因此，有望用于過濾水或化學(xué)物質(zhì)。
環(huán)保領(lǐng)域——石墨烯光催化治理黑臭污染水體
“石墨烯光催化治理黑臭污染水體”項目日前通過國家級鑒定。根據(jù)這一技術(shù)研發(fā)出的石墨烯可見光催化網(wǎng)、可見光催化石子、可見光催化人工水草等系列產(chǎn)品對處理黑臭水體有明顯效果。
其中，石墨烯強化光催化氧化網(wǎng)能夠在較短時間內(nèi)，消除水體黑臭，而且無需外加能源動力、無需添加化學(xué)藥劑或生物菌種，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的水體凈化技術(shù)。
據(jù)了解，石墨烯可見光催化網(wǎng)以聚丙烯纖維為基材，通過獨特涂覆工藝負(fù)載多層石墨烯光催化材料而成，可用于水體凈化、空氣凈化等，尤其適用于城市黑臭水體的治理，可對水體中有毒有機物進行分解、除臭，增加水體含氧量，與其他治理技術(shù)兼容性強，材料綠色環(huán)保，并且可以循環(huán)使用。