近来,石墨烯这个老主题继续焕发“新生命”。
作为21世纪最有前途的新材料之一,石墨烯的每一次技术发明都为这一主题注入了新的生命。
新的活力。
据相关媒体报道,美国科学家近日利用仅有指甲盖大小的石墨烯研制出红外图像传感器,首次实现了室温下全红外光谱的观测。
业内人士表示,如果这种探测器能够集成到隐形眼镜或其他可穿戴电子设备中,将有望为人们提供前所未有的与环境交互的新方式,这极有可能改变当前的可穿戴技术。
设备布局。
此外,据中科院金属研究所官网消息,石墨烯锂硫电池研发取得重大突破。
分析人士表示,近期石墨烯的发明创造频频与时下热门话题“挂钩”,这也是石墨烯概念股如此火爆的主要原因。
可穿戴设备正在欢迎石墨烯。
据相关媒体报道,美国科学家近日利用石墨烯研制出了一种只有指甲盖大小的红外图像传感器。
与目前常见的中红外和远红外图像传感器不同,这项新技术无需笨重的冷却装置即可运行,并首次实现了在室温下观察全红外光谱。
不仅如此,由于其体积小、重量轻,甚至可以集成到隐形眼镜或手机中,未来有望应用于军事、安防、医学等多个领域。
与上述发明相关的论文在线发表在《自然·纳米技术》杂志网站上。
据介绍,红外线的波长在纳米到1毫米之间。
它是一种波长比红光更长的非可见光。
分为近红外、中红外、远红外三种。
普通相机只需要一颗芯片即可捕获可见光,而红外成像技术则需要同时看到包括近红外、中红外和远红外在内的多种光谱的图像。
使事情变得更具挑战性的是,中红外和远红外传感器通常必须在极低的温度下运行。
这项研究由密歇根大学电气工程和计算机科学系助理教授钟朝晖(音译)和同校教授特德·诺里斯(Ted Norris)领导,以石墨烯为原料。
众所周知,石墨烯是单层碳原子,可以探测红外、可见光和紫外光的整个光谱。
然而,由于石墨烯的光吸收能力较差(2.3%),不足以产生足够的电信号,之前的相关研究陷入停滞。
钟朝晖教授表示,上一代石墨烯红外传感器面临的最大问题是灵敏度太差,无法满足商业设备的需求。
为了克服这个障碍,钟朝晖和他的团队改进了石墨烯产生电信号的过程。
据物理学家组织网站介绍,他们在两片石墨烯片之间设置了绝缘隔离层,电流通过底层。
当光照射到石墨烯的顶层时,该装置释放电子,产生带正电的空穴。
然后在量子机制的作用下,电子穿过中间的绝缘层,到达底部的石墨烯层。
此时,上层石墨烯上留下的带正电的空穴会产生电场,影响下层石墨烯的电流。
通过测量电流的变化,可以推断出照射在上层石墨烯上的光的亮度。
上述研究人员表示,新方法将中红外和远红外传感器的灵敏度提升到了一个新的水平,完全可以与需要冷却装置才能运行的传统红外传感器相媲美。
而且,该设备只有指甲盖大小,可以轻松集成。
如果这种探测器可以集成到隐形眼镜或其他可穿戴电子设备中,它将有可能为人们提供前所未有的与环境互动的新方式。
同时,该技术也为红外技术在军事、安防、医学等领域的应用开辟了新的想象空间。
车用石墨烯锂硫电池重大突破过去的一年,关于石墨烯的研究和发明层出不穷。
此前已有相关媒体报道。
2018年12月18日,《科学网》引用了中国科学院金属研究所沉阳材料科学国家(联合)实验室程惠明课题组的论文报告,标题为《超快长循环寿命锂硫电池:基于石墨烯的三明治结构》。
一种高容量、长循环寿命、低成本、环境友好的新型石墨烯锂硫(Li-S)电池研发并取得重大突破。
据介绍,新型石墨烯锂硫电池的理论比能量为Wh/Kg,中科院金属研究所采用的石墨烯集流体的轻量化特性使得该锂硫电池组成使其具有更高的能量密度。
目前常用的锂电池能量密度约为Wh/Kg。
也就是说,该电池的蓄电能力是目前锂电池的18倍以上,相当于比亚迪E6电动车KG电池减少了约95%,即35KG。
根据之前的各种报道,电池的功率密度和充电时间已经得到解决。
一次充电仅需不到6分钟,其循环次数和电池寿命比现有锂电池高出一百倍。
热门车用动力电池即将投入使用。
据测算,使用该电池的电动汽车的使用成本大约相当于燃油汽车的20%。
据中国科学院金属研究所2月17日最新消息,石墨烯锂硫电池研发再次取得重大突破。
这种超级电池“组装方法与现有锂离子电池工艺兼容,具有进一步放大和产业化前景。
”与目前汽车使用的电池相比,其重量减轻90%以上,单次充电不超过10分钟,续航里程超过公里,每公里成本降低4/5,电池寿命超过30年。
该研究以工业生产的石墨烯为原料,通过连续工艺制备石墨烯集流体和石墨烯复合隔膜。
该组装方法也与现有的锂离子电池制造工艺兼容,因此具有进一步放大和产业化的潜力。
中国科学院金属研究所已申请专利三项。
石墨烯在A股市场已经不再是新题材,但层出不穷的技术发明让这个老题材不断地想出新花样。
工信部此前发布石墨烯为前沿新材料之一。
不仅如此,国家重大科技专项和国家计划也不断部署一批围绕石墨烯的重大项目。
业内人士预计,未来石墨烯市场规模或将达到万亿元以上。