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石墨烯Graphene在手机产业的革命性应用

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angle20131030|  楼主 | 2013-10-30 10:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
【摘要】世界上最薄、导热性最高、导电性最好、柔软并透明、化学稳定性最强、最坚韧的材料将在手机显示屏、电池、传感器、元器件等方面给手机产业带来革命性应用。



三星、苹果、诺基亚等国外厂商正在紧锣密鼓研制开发。

国内以常州二维碳素科技有限公司、福建辉锐材料科技有限公司、台湾蓝石科技为代表的厂商走在前列。

中通网预计,在2014年中期,将会有石墨烯量产产品出现在手机、平板、智能穿戴、便携医疗产品等开始实际应用。
什么是石墨烯?

石墨烯的广泛应用前景

石墨烯在手机行业内的应用前景

石墨烯屏幕有什么特性:可折叠柔性屏

石墨烯电池石有什么特性:快速充电

目前业内石墨烯相关厂商:常州二维碳素科技有限公司、福建辉锐材料科技有限公司、台湾蓝石科技

石墨烯概念股有哪些?


什么是石墨烯Graphene?

石墨烯是一个只有原子厚的碳片,它类似于铅笔芯的材料─石墨,同时它也是地球上已知的最薄、但却比钢还要坚固200倍的新型材料。石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯具有与铜相当的导电效率,又有优于其他材料的导热性能。

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m•K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料

第一:石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料,据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜(厚度约100 纳米),那么它将能承受大约两吨重物品的压力,而不至于断裂;第二:石墨烯是世界上导电性最好的材料。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

所以就如石墨烯产品研发公司蓝石科技行政总裁赖中平所说:石墨烯的应用将为我们的日常生活带来革命性的改变,并为业界带来庞大的商业价值。

纳电子器件方面

利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率,并且提高电池容量。自我装配的多层石墨烯片不仅是锂空气电池的理想设计,也可以应用于许多其他潜在的能源存储领域如超级电容器、电磁**等。此外,新型石墨烯材料将不依赖于铂或其他贵金属,可有效降低成本和对环境的影响。

代替硅生产超级计算机

由于石墨烯的出现,高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超级计算机。

光子传感器

石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上,这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的,这个角色一直由硅担当,但硅的时代似乎就要结束。

基因电子测序

由于导电的石墨烯的厚度小于DNA链中相邻碱基之间的距离以及DNA四种碱基之间存在电子指纹,因此,石墨烯有望实现直接的,快速的,低成本的基因电子测序技术

减少噪音

美国IBM 宣布,通过重叠2层相当于石墨单原子层的石墨烯,试制成功了新型晶体管,同时发现可大幅降低纳米元件特有的1/f。石墨烯,试制成功了相同的晶体管,不过与预计的相反,发现能够大幅控制噪音。通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合,从而控制噪音噪声。

隧穿势垒材料

传统势垒材料采用氧化铝、氧化镁等材料,由于其厚度不均、容易出现孔隙和电荷陷阱,通常具有较高的能耗和发热量,影响到了器件的性能和稳定性,甚至引起灾难性失败。基于石墨烯在导电、导热和结构方面的优势,美国海军研究试验室(NRL)将其作为量子隧穿势垒材料的首选。未来得石墨烯势垒将有可能在隧穿晶体管、非挥发性磁性**体和可编程逻辑电路中率先得以应用。

其它应用

石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤;用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。

石墨烯可广泛应用于等离子体、电容器、半导体、复合材料、涂层及薄膜应用。诺沃肖洛夫表示,虽然现时石墨烯最主要的应用领域在于光电子领域,但相信未来它将在生物医学领域具更广泛的应用价值。

石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域,比如超轻防弹衣,超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由于其高传导性、高比表面积,可适用于作为电极材料助剂

石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。

石墨烯在手机行业内的应用

石墨烯因其特性, 在手机行业内主要应用于手机屏幕和电池。

石墨烯电池,利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为,未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后,将带来电池产业的变革,从而也促使新能源汽车产业的革新。新型石墨烯电池实验阶段的成功,无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。

据了解,石墨烯与现有手机触摸屏材料氧化铟锡相比,具有低成本、高性能、更柔韧、更环保的特色。以当前价格相比,预计要比现有触摸屏手机成本降低30%左右。事实上,价格只是石墨烯材料的优越性之一,更让用户期待的还是其应用范围。未来,石墨烯材料还将在电子书、电脑、家用电器等更多的电子产品领域进行广泛应用。可以预见,这一新材料将会成为电子产业界竞争的焦点。一间从事石墨烯产品开发的公司辉锐科技负责人表示,公司将石墨烯与触摸屏相结合,预计将在一到两年时间里推出全球最薄、透明、柔软却兼具坚韧特性的智能触摸屏。因为石墨烯本身的成本不高,所以相信我们的产品将颇具竞争力。日本亦曾经应用其他材料研发柔性显示屏,但造价高昂且成品率低,以致无法大范围市场推广。而赖中平博士则提出,石墨烯作为透明导电薄膜,替代由ITO导电玻璃制成的透明导电薄膜,将令产品的成本减低5倍。同时比ITO薄膜更为环保。
现在手机行业内有谁在做石墨烯相关研究?

诺基亚:光电传感器

2012年8月,诺基亚的研发部门已经在着手研究石墨烯光电传感器,并且已经在美国专利和商标局注册了一项专利。石墨烯作为光电传感器材料的优势就在于其透光性。这种单层的六边形碳原子材料仅仅吸收2.3%的光,并使所有光谱的光均匀地通过(红外线、可见光和紫外线)。因此,对于诺基亚的团队来说,这在光线不足的条件下肯定比传统的CMOS传感器具备更好的性能。同时,石墨烯传感器比传统传感器薄许多,因此你的下一个4100万像素的PureView手持设备肯定不会是像诺基亚808那样的大块头。此外,石墨烯传感器比CMOS在生产工艺和流程方面更简单,造价更便宜。

石墨烯生产由于种种原因,还仅停留于实验室阶段,而用石墨烯制造的传感器,也表现出了照片响应差、噪音多等问题。因此诺基亚或许将在最近几年不断提升和研发这种石墨烯光电传感器的性能。

三星amoled屏幕

三星早在09年已经在做这方面的研究。该技术依靠石墨烯的厚原子层,使其与碳原子板夹在一起可以保护液晶屏。采用石墨烯屏幕的手机几乎弄不碎,这使手机立刻拥有超越市场上所有其他智能手机的优势。

苹果:未来搭载石墨烯太阳能屏幕

长久以来,苹果公司都在试图找到一种能够为 iPhone 和 iPad 等移动设备提供能源的小型化高效太阳能电池解决方案,并且已经获得了有关太阳能触摸屏的技术专利。

石墨烯使OLED发光元件具有更高发光效率和更亮光源

石墨相关厂商

2012年常州二维碳素科技有限公司、无锡丽格光电科技有限公司以及深圳力合光电传感器技术有限公司发布全球首款手机用石墨烯电容触摸屏。

福建辉锐材料科技有限公司

凭借在光伏行业的巨大资本积累,前期投入1.5亿美元,厂房面积超过3万平米

与以诺贝尔得奖者康斯坦丁.诺沃肖洛夫教授为代表的英国石墨烯国家研究院建立战略合作伙伴关系,共同组建全球领先的石墨烯研发平台。

石墨烯概念股

中航三鑫、金路集团、中钢吉炭、华丽家族、中国宝安

受负面影响公司股票莱宝高科、万顺股份、宇顺电子、欧菲光

本篇**来源于 中通网

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