摻硼石墨烯可制成超高靈敏度氣體傳感器
用石墨烯制成的氣體傳感器已具有很高靈敏度,但科學家并不止步于此,通過在石墨烯中加入硼原子的方式,他們開發出一種靈敏度極高的氣體傳感器。新的氣體傳感器能夠探測到濃度極低的有害氣體分子,如空氣中含量為十億分之一的氮氧化合物和百萬分之一的氨氣,靈敏度比單純用石墨烯制成的氣體傳感器要分別高出27倍和1000倍。鯊魚能嗅出稀釋一億倍的血液,但比起高靈敏的石墨烯,鯊魚也只能自愧不如了。
新石墨烯催化劑可低成本制氫
由石墨烯摻雜氮和鈷原子所形成的催化劑可長期有效地從水中生產氫,最大特點是利用原子進行催化,在很低的電壓下即可發揮出相當于鉑催化劑的效率,成本低于鉑碳催化劑數百倍,是一種很好的高性能材料。研究人員將新催化劑混合成溶液,制成了紙狀材料或表面涂層,便于集成到設備上。
石墨烯發熱理療品
石墨烯智能發熱理療產品如護腰、圍巾、發熱戶外服等具有輕薄柔軟、便于攜帶的優勢。以石墨烯護腰為例,它由內襯層、石墨烯加熱膜層和外敷層組成,其內的碳原子產生的熱能3秒內迅速升溫,僅10秒可達35℃,獨特的晶粒取向可均勻發熱,在發熱過程中還能產生8~14微米的遠紅外線,可促進生物生長和血液循環,具有醫療保健作用。
除了將石墨烯的高導熱性用在可穿戴設備上,還可以用于室內采暖。一幅石墨烯采暖畫就可以使面積10平方米的房間迅速溫暖起來,其表面溫度最高可達75℃~85℃,電熱轉換率高至99%。
石墨烯防彈衣
通過用金剛石探針檢測它的單層抵抗力,人們已知石墨烯屬于世界上最強的材料。最近,美國科學家首次用一種硅石球來射擊石墨烯,檢驗它承受沖擊的能量。他們發現,石墨烯層能在破碎之前迅速分散沖擊力,中斷通過材料的外展波,防彈插板只需17毫米就能達到甚至超過傳統產品的防彈效果,重量還可減輕20%。以石墨烯層為基礎的復合材料及其他輕質高強材料可制成很有前景的盔甲系統。
磁懸浮石墨烯或改變未來運輸
目前,實驗室已經實現了用激光操縱磁懸浮石墨烯運動,通過改變石墨烯的溫度,改變它的懸浮高度,控制運動方向并讓它旋轉。研究人員預測,放大這種激光控制磁懸浮運動的能力,有望推動磁懸浮制動器、光熱太陽能轉換系統的發展,還可用于低成本環保發電系統、新型光驅運輸系統等領域。
石墨烯帶來手機電池秒充時代
石墨烯導電率高,化學結構又十分穩定,是一種可用作移動電池、電源電極的理想材料。石墨烯可以和電子元件、電子設備進一步相結合使用,以此增強其他儲電設備的儲電率。手機充電僅需幾秒、手機屏幕能夠折疊彎曲的時代也許不久之后就會到來。綜合