石墨烯透明又導電可望改變科技產(chǎn)業(yè)面貌

時間：2014-05-25 09:03:54

關(guān)鍵字：石墨烯電腦 OV 物理學

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[導讀]石墨烯(graphene)透明又能導電的特性，可望進一步加速電腦的運算速度，同時解決散熱的瓶頸。雖然目前生產(chǎn)石墨烯薄膜的成本偏高，使得這項技術(shù)目前在經(jīng)濟上可行性仍偏低，但在短期內(nèi)研究員可望解決這個問題。極具未來

石墨烯(graphene)透明又能導電的特性，可望進一步加速電腦的運算速度，同時解決散熱的瓶頸。雖然目前生產(chǎn)石墨烯薄膜的成本偏高，使得這項技術(shù)目前在經(jīng)濟上可行性仍偏低，但在短期內(nèi)研究員可望解決這個問題。極具未來感的石墨烯，可望大幅改變科技業(yè)的面貌。

CNNMoney最近發(fā)表一篇專文，介紹石墨烯這個神奇的材質(zhì)，可能對科技業(yè)帶來的改變。石墨烯是由英國曼徹斯特大學俄裔物理學家AndreGeim和KonstantinNovoselov，于2004年成功從石墨中分離出的單層石墨材質(zhì)，兩人也因石墨烯研究共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是由數(shù)個碳原子以六角形的排列方式，組成形似蜂巢的超薄平面奈米材料，是目前人類所能制造出最薄的奈米材料。由于碳原子間連結(jié)型態(tài)的不同，因而石墨烯具有其他碳原子家族(如鉆石)完全不同的特性。

加州大學河濱分校物理系教授JeanieLau說明，石墨烯導熱效果比銅優(yōu)10倍，導電效果較矽更佳100倍，更是目前已知在室溫下電阻率最低的材料。此外，石墨烯透明如塑膠、極輕、比鋼堅韌上百倍卻又具有彈性。

上述特性意味著未來電子傳遞的速度得以更快。石墨烯制的電腦晶片，將使電腦運算速度達到目前的10倍以上。此外，石墨烯耐熱極佳的特性，也可解決電腦高速運算時的散熱問題。

集透明與導電性于一身，除了應(yīng)用于電腦外，極具未來感的石墨烯也被認為是未來行動裝置的最佳材料。三星電子(SamsungElectronics)于4日發(fā)布新聞稿指出，石墨烯量產(chǎn)的合成技術(shù)有了突破性的進展。

過去，研究人員透過多晶合成的方法制作大面積的石墨烯，但卻因此破壞導電性，讓石墨烯應(yīng)用范圍受限、難以商業(yè)化。但三星宣稱已成功開發(fā)出大尺寸石墨烯薄膜(graphenefilm)，將使用于智慧型手機觸控螢?zāi)弧?BR>
除了行動電話，石墨烯更可望應(yīng)用于穿戴式電子裝置、航空元件、寬頻光檢測器、防輻射外層等高科技設(shè)備。未來可制成比塑膠還輕，強度卻比鋼鐵還強的產(chǎn)品，取代現(xiàn)有材料，廣泛運用于汽車、飛機、人造衛(wèi)星。

盡管潛力無窮，要將石墨烯的應(yīng)用商業(yè)化仍需要一點時間。能帶隙工程(band-gapengineering)目前仍是發(fā)展石墨烯電晶體與電腦晶片最大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段而言，石墨烯仍無法完全取代CPU中的矽。

但研究人員認為，突破這個瓶頸只是時間的問題。曼徹斯特大學的研究人員指出，隨著時間與努力，這些障礙都可望被解決。在近2兆美元的全球電子業(yè)中，石墨烯所具備的潛力，實在不容小覷。