在斥巨資進行研發的新型材料,也是有著“材料之王”和“黑金”之稱的——石墨烯。
石墨烯是一種從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。是目前最薄、最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。如果用一塊麵積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。
同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。
而且石墨烯還可以替代矽來製造出效能更好的超微型電晶體,用來生產未來的超級計算機。用石墨烯製成的計算機處理器的執行速度也比現有的快數百倍以上。
另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2。3%的光。另一方面,它非常緻密,即使是最小的氣體原子也無法穿透。
這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料,比如透明的觸控顯示屏、發光板和太陽能電池板。
不僅如此,石墨烯更是可以應用到電池領域。
眾所周知,電池的發展不單單是拖慢了手機等移動電子裝置行業的發展,而是包括新能源在內的眾多行業的發展,比如電動汽車。
當然電池的技術也一直在做突破,與其說電池拖慢了各行各業的發展,不如說是各行各業發展太快,電池技術無法跟上腳步。
電池經歷了十多年的發展,額定容量確實翻了一番還要多,但是就拿手機的cpu來說,僅僅七八年的時間,cpu的效能就提升了大概50倍還要高,gpu的效能更是提升了85倍有餘。
所以續航能力是目前手機最大的障礙,如果有一天,能夠生產處電容量更大,充電放點速度更快的電池。
那麼絕對會對移動電子裝置行業,帶來一場革命性的改變,甚至會影響到電動汽車領域,讓電能真正的取代現有能源,讓電動汽車真正的可以取代現有內燃機汽車。
而改變這一切的突破口,也同樣在石墨烯身上。
如果用石墨烯製作成的電容電池,充電和放電速度比普通電池至少快1000倍,同體積的石墨烯電池,也比鋰電池電能儲量高出數倍甚至是十數倍不止。
電池的使用壽命也可以比鋰電池長數倍,而其成本卻只有目前鋰電池20%左右。
由此可見,石墨烯為何會被稱之為材料之王。
當然,林軒獲得的鋼鐵俠記憶中,還有著比石墨烯更加優秀的材料,乃是在石墨烯基礎上進行改良的一種合成奈米材料。
其效能是石墨烯的幾十倍,但是製備這種材料所需要的裝置,以目前的技術水平和材料還很難製造出來。
所以林軒只能先透過石墨烯,將現有的科技技術和生產裝置提升到一個新的高度,然後再進一步製備出更加優秀的材料。
石墨烯雖然好,而且原料也極為低廉和豐富,但眾所周知,石墨烯的製備技術卻並不成熟。
目前最常見的製備方法有機械剝離法、氧化還原法、sic外延生長法和化學氣相沉積法。
其中機械剝離法生產效率太低,氧化還原法雖然操作簡單、產量高,但是產品質量較低。
而sic外延法雖然可以獲得高質量的石墨烯,但是這種方法對裝置要求很高,依舊無法做到量產。
目最有可能實現工業化製備高質量、大面積石墨烯的方法,就是化學氣相沉積法,只可惜現階段製備的成本較高,工藝條件還需進一步完善。
所以石墨烯的製備技術,是目前該領域所有科學家都在努力克服的困難。
不過,林軒獲得鋼鐵俠記憶力,卻有著非常成熟的石墨烯製備技術,也是不同於現有所有制備技術。
其原理是直接打破石墨不同層之間的範