“具有可控电荷状态的分子可以作为超小型开关,这是电子设备的基本构成模块。这样的开关可以用于存储信息,也可用于生物传感器,检测癌细胞的存在。”——帝国理工学院材料部Johannes Lischner博士 石墨烯是世界上最纤薄、最强韧和最坚硬的物质,导热速度比目前已知的所有材料都快。 也比其他物质更能载电,导电更快、电阻更小。 此外,石墨烯还允许克莱因隧穿效应。 克莱因隧穿效应是一种奇异量子效应,物质内的电子可以自由通过(遂穿)势垒,仿佛障碍完全不存在。 这表示石墨烯很有潜力成为迷你发电厂。 而像所有电器都需要一个开关一样。 英国帝国理工学院携手Mike Crommie教授团队,研究出了可控制电荷状态的石墨烯基单分子开关。 使石墨烯作为微型电子器件成为可能。 超小开关:(F4 TCNQ)分子 在石墨烯表面放置(F4 TCNQ)分子,并使用电场增加石墨烯的电子密度。 通过扫描隧道谱和使用原子力显微镜,发现石墨烯会捐赠一些电子到有机的(F4 TCNQ)分子中。 从而证实(F4 TCNQ)分子可以控制石墨烯的充电状态。 “石墨烯增强的环氧树脂,已经在研究项目中被开发、证实了许多年,但是目前,还没有能够将其大规模的产业化的可靠手段。我们与Haydale公司的合作表明,可以在确保树脂可加工性的同时,实现显着的性能提升,克服这一关键挑战。我们已经与Haydale公司正式签署了联合开发协议,并将继续投入资源以完成复合材料和粘合剂应用的树脂性能优化。我们期待着在未来6-12个月内,能够实现商业化进程中的关键里程碑——开始向这些产品的重要工业中客户提供材料样品。”——Huntsman先进材料公司创新副总裁David Hatrick 石墨烯只有二维平面。 所以要扩大石墨烯的适用领域,就需要和其他的物质相混合,形成更加强大的复合材料。 近期,Haydale公司在石墨烯增强环氧母粒的开发方面取得了巨大进展。 可以将石墨烯增强环氧母粒稀释成配方树脂,同时大大提高断裂韧性、导电性和导热性。 根本上改变了树脂和粘合剂的基础性能。 从而使商业化量产成为可能。 “现代技术的一个关键目标是使用更轻、更便宜、更节能、更具有循环性的材料替代金属材料。因为石墨烯结合了多种优异的特性,因而可以用于生产全柔性近场通信天线。”——国家研究委员会(CNR)有机合成与光反应研究所纳米化学实验室组长Vincenzo Palermo 近场通信是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。 近场通信可以替代现在大量的IC卡(包括信用卡)场合商场刷卡、公交卡、门禁管制,车票,门票等等。 卡片通过非接触读卡器的 RF 域来供电,即便是寄主设备(如手机)没电也可以工作。 近场通信还可用于数据交换,只是传输距离比较短,传输创建速度快很多,传输速度也快些,功耗低(蓝牙也类似)。 将两个具备 NFC 功能的设备链接,能实现数据点对点传输,如下载音乐,交换图片或者同步设备地址薄。 因此通过近场通信技术,多个设备如数字相机,PDA,计算机,手机之间,都可以交换资料或者服务。 结合石墨烯的性能,近场通讯技术可以应用到更广泛的产品中去。 前不久,欧洲石墨烯旗舰计划的研究证实石墨烯可用于制备全柔性近场通信天线,成为脍炙人口的好消息。 “将棉纤维编成具有功能性的电子器件,可以开启从健康护理到物联网的一些列新应用。感谢纳米技术,在未来我们的衣服里可以集成电子织物并具有可交互性。”——剑桥石墨烯中心(CGC)的Felice Torrisi 电子织物是织有或植入电子功能组件、模块互联和电源等期间的智能布料。 电子织物被认为是实现普适计算的一种理想平台,也是物联网的一种使能器件(enabling device)。 普适计算的目的是建立一个充满计算和通信能力的环境,同时使这个环境与人们逐渐地融合在一起。 在这个融合空间中人们可以随时随地、透明地获得数字化服务。 在普适计算环境下, 整个世界是一个网络的世界。 数不清的为不同目的服务的计算和通信设备都连接在网络中, 在不同的服务环境中自由移动。 英国剑桥大学开发的环境友好型石墨烯织物,助力了可穿戴电子产品的开发。 |
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