石墨烯材料
能否解决芯片难题
芯片产业发展了半个多世纪，工艺制程也在不断推进。从微米到纳米，在纳米制程领域又从90nm压缩到5nm，未来甚至还能突破更高的工艺制程。但是受到物理规则的限制，传统的硅材料可能无法支撑芯片突破到3nm以下，而且生产高端芯片对光刻机的依赖非常高。以目前国产工艺制程来看，一时半会还解决不了高端芯片的本土化制造。不过中国芯采用另外一种材料模式或许能换道超车，这是什么材料？石墨烯~
芯片制造经过长期的研发攻克，解决了一系列的工艺难题。在材料和设备等方面都得到了稳定的**，再加上芯片制造商掌握的芯片代工技术，可以顺利生产线各种类型和不同制程的芯片。传统的硅基芯片以硅作为材料，支持行业发展了几十年，从低端到高端完成了数代工艺制程的突破。
（文章内容**于网络）
可是再往下发展，硅基芯片可能就不管用了。3nm、2nm、1nm甚至更先进的工艺制程，还能使用硅作为工艺材料吗？物理规则的限制想要被打破，靠硅材料可能无法完成。而这时候，探索新型材料的发展模式成为了新的出路，目前已经进入到第三代半导体材料时期，碳化硅，氮化镓等等材料成为了市场瞩目的焦点。但这些材料都难以适用于高端电子消费产品，碳化硅适合用在5g设备，新能源汽车，氮化镓被广泛用于充电器等设备。如果想取代硅材料的话，估计不太可能。那么有没有一种材料不仅有出色的性能，而且还能取代硅基芯片呢？或许石墨烯成为了一个选择。
首先要清楚石墨烯是一种二维碳材料，它的特点是导电性强，在光学、力学、电学等领域有很广泛的应用。同时被作用于微纳加工，能源等产业发展。由于石墨烯的广泛运用，也被很多人过度吹嘘，比如使用石墨烯电池不仅充电速度快，而且十分安全。像这种不切实际的基本上都是在鼓吹石墨烯的性能。虽然石墨烯的应用范围很广，但想要在各个产业内发挥真正的价值，还需要时间探索。
不过在半导体行业领域，中国科研人员成功制作出8英寸石墨烯晶圆。这是业界少有验证石墨烯可制成晶圆的实例，晶圆可以被切割成一块块芯片，然后进行封装等工序环节。在性能方面，由于石墨烯材料的导电性强，晶体管的运行效率会更高，同样的制程，石墨烯造出来的碳基芯片是硅基芯片的10倍。
虽然偏向于理论效果，但8英寸石墨烯晶圆的亮相已经研制了初步的可能性，或许中国芯的换道超车有可能寄托在石墨烯身上。还有重要的一点就是，既然性能是硅基芯片的十倍，那么就算是工艺制程较低的光刻机，也能生产出堪比高端光刻机性能水准的芯片。或者让中国芯直接避开光刻机，用普通的设备来造出芯片也未可知~
石墨烯薄膜
可以吸收90%以上太阳能
近日，澳大利亚墨尔本斯威本科技大学转化原子材料中心(ctam)的研究人员开发了一种新型石墨烯薄膜，这种薄膜可以吸收90%以上的太阳光，同时消除了大部分红外热发射损失，这是该项壮举的首次报道。这是一种高效的太阳能加热超材料，能够在开放环境中以最小的热损失快速加热到83摄氏度(181华氏度)。该薄膜的拟议应用包括热能收集和储存、光热发电和海水淡化。
对此，ctam创始董事贾宝华教授表示，在吸收太阳光的同时抑制热辐射损失(也称为黑体辐射)对于高效的太阳能热吸收器至关重要，但要实现这一目标却极为困难。她解释说：“这是因为，根据吸收的热量和吸收体的特性，发射温度不同，导致其波长有显著差异。但是我们已经开发出了一种三维结构的石墨烯超材料，它具有很高的吸收性，可以选择性地滤除黑体辐射。”
（文章内容**于网络）
这种三维结构的石墨烯超材料由一层30纳米厚的交替石墨烯薄膜和沉积在沟槽状纳米结构上的介电层组成，该结构兼作铜衬底以增强吸收。更重要的是，所述基板以矩阵排列来图案化，以使得波长选择性吸收的柔性可调谐性。这种新材料还将薄膜厚度显著减少到三分之一而使用了较少的石墨烯，其薄度有助于更有效地将吸收的热量传递到其他介质，如水。此外，薄膜是疏水性的，这有助于自我清洁，而石墨烯层有效地保护铜层免受腐蚀，有助于延长超材料的寿命。
由于金属基底的结构参数是控制sgm整体吸收性能的主要因素，而不是其固有特性，因此可以根据应用需求或成本使用不同的金属，”最近发表在《自然通讯》上的一篇关于超材料的**的主要作者，也是swinburne大学的研究员。他指出，铝箔也可以用来代替铜，而不会影响性能。“我们利用原型机薄膜来生产清洁的水，并获得了96.2%的令人印象深刻的太阳能-蒸汽效率。对于使用可再生能源的清洁水发电来说，这是非常有竞争力的。”
这种超材料还可以用于能量收集和转换应用、蒸汽发电、废水净化、海水淡化和光热发电。但仍然存在的一个挑战是找到一种制造方法，使基板可伸缩。
了解石墨烯特性
用手套箱进行安全研发
石墨烯（graphene）
是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2023年诺贝尔物理学奖。然而，作为一种新型材料，石墨烯依然具有一定的特殊化学性质：
1、生物相容性：羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。石墨烯呈薄纱状与碳纳米管的管状相比，更适合于生物材料方面的研究。并且石墨烯的边缘与碳纳米管相比，更长，更易于被掺杂以及化学改性，更易于接受功能团。
2、氧化性：可与活泼金属反应。
3、还原性：可在空气中或是被氧化性酸氧化，通过该方法可以将石墨烯裁成小碎片。石墨烯氧化物是通过石墨氧化得到的层状材料，经加热或在水中超声剥离过程很容易形成分离的石墨烯氧化物片层结构。
然石墨烯的结构相对稳定碳碳键（carbon-carbon bond）仅为1.42但鉴于其化学性依然需要一个安全的实验环境：石墨烯手套箱
lab2000手套箱是一套高性能、高品质的自动吸收水、氧分子，纯化工作环境的密闭循环工作系统，提供可以满足您特定清洁要求应用的1ppm的o₂和h₂o惰性的氛围环境。该系统是为石墨烯研究开发而设计的经济型循环净化系统：包括一台密闭箱体、一套过渡舱，一台旋片式真空泵和一套集成有微控制器操作面板的循环净化系统。标准的lab2000系统配备的惰性气体净化系统安装一套净化柱（全自动可再生）净化、维护手套箱箱体内的气体环境。
关注石墨烯·关注新材料
更好的材料实验保护
关注伊特克斯手套箱
多久才能用上石墨烯电池
在这个日新月异 科技飞速发展的时代，我们正见证着一次次的材料革命。而石墨烯，正是这场革命的领军者。那么，石墨烯究竟是何方神圣？它又为何能在短短几年间引发全球科研领域的热烈关注？今天，让我们一起揭开石墨烯的神秘面纱，探寻它的神奇魅力。一 石墨烯的特性。.轻盈与坚硬。石墨烯是已知的最轻 最坚硬的材料。它...
95后发现石墨烯超导角度的天才少年曹原将赴伯克利任教
后天才少年曹原，将在年月起正式担任加州大学伯克利分校的教授。关于这个岁就考入中科大少年班，年到麻省就读研究生，年获得博士学位的天才少年。有着很多传奇的经历。他在岁的时候，就攻克了年来的科学难题。而且在年两次在 nature 杂志上发表 并且于当年的 nature 杂志，被评为年度世界十大科学人物，而...
石墨烯电池能不能取代汽车锂电池
在可预见的未来，石墨烯电池不太可能取代锂离子电池。首先，技术还不成熟。在其他方面，成本并没有下降。此外，在安全 稳定和许多其他方面还有许多工作要做。即使石墨烯电池被大规模制造和使用，它们也可能无法用于电动汽车，取代目前流行的锂离子电池。特种有很多好处，这并不意味着特种可以随意取代其他类型的电厂。同样...