随着社会的发展和经济的腾飞,当前社会的各种新生产业、新兴领域也如雨后春笋般,迅速成了我们生活和工作中不可或缺的一部分,各种高科技、黑科技产品,早已“飞入寻常百姓家”,成了我们离不开的生活成份,像各种高分子材料、纳米材料,与我们的日常生活用品和工作用品已融为一体,它们身上的各种优异性能、卓越性能便是象征它们价值的宠儿。尤其是石墨烯,想必大家对这个名词并不陌生,它广泛应用于现代科技、医疗、制造等领域当中,并发挥着巨大的作用,其地位和用途也举足轻重想,更有学者把对石墨烯的开发和使用当作衡量一个国家或地区的经济和科技发展能力的重要指标。那么,石墨烯究竟有什么独到之处,能够使它得到如此多的光环与青睐?下面我们一起来看个究竟。
一、无“微”不至,为筑牢安全的第一道防线立下汗马功劳
在当前疫情肆虐之际,及时对病毒的检测和鉴定是有效应对疫情的重要手段之一。但由于检测技术和条件的限制,人们对该新冠病毒的检测工作一度陷入窘境,耗时长、费力气的检测手段和方法是其中的始作俑者。然后,有专家发现,利用石墨烯的特质和性能,在相关观察检测仪的帮助下,通过分析石墨烯上的变化状况,人们能够快速检测出是否感染了新冠病毒等各种病毒,而整个检测过程,仅需10分钟,比传统的检测方法提高了将近十倍的效率,更重要的是有可能实现人们居家自测,这在分秒必争的抗疫防疫期间无疑是给我们争取了宝贵的战疫时间,并给我们控制疫情、防范疫情赢得了快速反应的先机。
二、一“网”无前,为保护人们的身心健康提供坚固的屏障
通过对石墨烯的观察和研究,专家们进一步得到了令人振奋的结论,用石墨烯制造的石墨烯防雾光疗护目镜,比传统普通的护目镜拥有更加优越的性能,无论是在防护、耐磨、耐酸、使用等方面,用石墨烯制成的护目镜呈现出无与伦比的性能,为节约成本、提高使用寿命打下扎实的基础。在口罩常态化、普及化的今天,人们已经不再满足于对普通的医学口罩的使用,而通过使用石墨烯制造生产出的KN95防护口罩,则得到越来越多人的青睐,它超强的防护功能,给在战疫一线的工作人员提供了高效、可靠、安全的保障。但需要注意的是,不久前加拿大卫生部发布了召回“石墨烯口罩”的公告,建议市民不要使用,称其有可能吸入石墨烯颗粒从而对健康造成风险。由此可见,因石墨烯纳米材料的使用及处理而产生的生物安全性问题亟待解决,石墨烯在医疗健康领域的创新应用仍有待进一步检验。
三、低碳环保,为人们带来温暖呵护
石墨烯的应用,远远不止于此,其卓越的性能、优异的材质,贯穿在我们日常的衣食住行当中,在纺织品、导热体等领域,为我们的工作和生产发挥着巨大的作用。随着材料制备技术的提高,石墨烯纤维实现了纺丝的高效率,其高导电、高导热、高柔性及高透气性等优异性能可应用于燃料电池的气体扩散以及各种高强度涂料、导热涂料、防腐涂料、导电涂料等。石墨烯供暖产品也逐渐走入大众视野,由于快速健康供暖、节能减排、人体健康理疗等特点,石墨烯地暖、石墨烯墙暖、石墨烯壁暖、石墨烯地毯供暖等产品出现在市场,顺应了低碳环保的趋势。同时,石墨烯纤维抗菌、抗病毒的性能也使其成为纺织材料业的新宠,石墨烯保健品、可穿戴石墨烯、石墨烯护腰、石墨烯内衣袜子、石墨烯面膜等大健康产品应势而生。冬季导热保暖,夏季散热清凉,石墨烯作为一种健康环保的材料,在纺织业带来一场蜕变与革新,引领化纤行业华丽升级。
四、高效安全,为人们的出行保驾护航
由于可以依靠电力的驱动,新能源车辆的出现为城市环保助力的同时,也为我们节约了大量的成本,但是车辆电池的使用寿命和续航能力,又成了困扰大家的新问题。而问世不久的石墨烯电池,无疑给大家下了一颗定心丸,8分钟能充80%的电量,满电状态续航可达一千公里,这些数据都在向我们诉说着石墨烯电池高效、耐用、节能等超群的优点。
五、“芯”之所向,为人们打开走向新的微观世界之门
在我们的传统观念的潜意识里,硅基一直电子设备的芯片的代名词,然而,人们对硅基芯片的开发和利用已接近极限,而在这种状态下,硅基芯片的漏电等弊端日益见大。然而,英国物理学家发现了另一个可开发为芯片的潜力股——石墨烯制芯片,在体积上它不仅比硅基芯片小,基于石墨烯强大的导电性和稳定性,石墨烯制芯片将成为主宰未来电子设备芯片的主力军之一。石墨烯与其他二维材料或硅基纳米系统集成,也将有机会出现在未来的6G通讯器件中。
六、飞向苍穹,助力人们探索美丽的浩瀚星空
未来,石墨烯在军事、航空领域也将大放异彩。石墨密封材料的高耐磨性、高可靠性、耐烧蚀性使其成为“长征”“嫦娥”“天宫”等系列载人航空火箭的关键材料。基于石墨烯的超灵敏光探测器、航空装置的机械保护材料及柔性电子显示屏和电子元件等都是石墨烯可不断扩展的新用途。值得注意的是,欧美政府已经开始重视石墨烯的国防及军事应用潜力,因其轻薄、高硬度、高强度的特性在军用防弹衣、石墨烯涂层军用激光护目镜等产品中具有独特优势。且在所谓“签名管理”领域中的便利优势使其在军车、飞机、军舰、潜艇等制备中极具吸引力。
有关石墨烯新的应用场景不断被开发及挖掘,其发展前景显现出无限的潜能。谁先掌握了石墨烯的核心技术和先进产品开发,谁就能成为这个朝阳产业的领跑者。石墨烯从研究走向应用,充满想象力与可能性。