石墨烯的描述和規(guī)格

石墨烯是由碳原子結(jié)合而成的單原子厚度的薄片。碳原子結(jié)合在一起，在一個六角形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)中共享電子。這是世界上發(fā)現(xiàn)的單原子厚的層狀2D材料。它由單塊蜂窩狀結(jié)構(gòu)中的六邊形碳原子點陣組成。它是一層SP2單鍵碳原子，排列得像一個雞絲網(wǎng)。它比不銹鋼(ss)強200倍，比人的頭發(fā)細10萬倍。這是地球上最薄、最堅固的化合物。當任何人知道我們發(fā)現(xiàn)了一種比鉆石還硬，但重量輕，比鋼還強，但又非常柔韌的材料時，他們都會感到驚訝，這種材料可以從地球上天然開采。它仍然薄到足以被誤認為是保鮮膜。除了最佳的物理性能，其他功能也令人印象深刻。

石墨烯的特性

以下是使其成為高科技材料的一些突出特征:

優(yōu)秀的電子導體
主要的電子特性使其成為高效的零重疊半金屬，并賦予其足夠的導電性。碳原子通常在內(nèi)層有2個電子，在外層軌道有4個電子，總共6個電子。
雖然按照慣例，碳外層的4個電子可以與另一個原子連接，但每個原子可以形成一個2維鍵，每個單個原子有3個原子。這就留下了一個可用于電子傳導的電子。這種電子被稱為“π”電子，存在于薄片的上下。

極限抗張強度
機械強度是材料的另一個突出特性。由于0.142納米長的碳鍵，它被認為是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最堅固的材料。
它還具有極限拉伸強度，測量值為130千兆帕斯卡(或130，000，000，000帕斯卡)。與工業(yè)級(A36)鋼大約400，000，000帕斯卡的抗拉強度相比，它具有令人驚嘆的強度。甚至具有大約375，700，000帕斯卡的拉伸強度的Kevlar(芳族聚酰胺)也達不到相關(guān)的拉伸強度。

極其輕便
與任何其他現(xiàn)代材料相比，它特別輕。一平方米的紙張重量約為0.77毫克，比同樣大小的紙張輕約1000倍。為了給出一個更精確的觀點，一個寬到足以覆蓋一個足球場的單原子厚度的薄片重量仍然不到1克。

最佳光學特性
它具有吸收大約2.3%白光的獨特能力。讓這種光學特性如此令人印象深刻的是，盡管它只有一個原子厚，卻能夠做到這一點。它優(yōu)異的電子性能也使它成為一種有效的光學材料。這種薄片具有雙電子，作為高流動性、無質(zhì)量的電荷載體，能夠增加白光的吸收。

石墨烯的應用

• 電動汽車和車輛
• 宇宙空間
• 電子學
• 光電池
• 治療癌癥
• 膜
• 復合材料和涂層
• 活力
• 智能手機和平板電腦
• 生物醫(yī)學的
• 傳感器
• 運輸醫(yī)學
• 防彈夾克
• 太陽能電池
• 油漆和墨水
• 網(wǎng)球拍
• 能量存儲裝置
• 氣凝膠
• 電燈泡
• 超級電容器