(2)代替硅用于電子產(chǎn)品硅讓我們邁入了數(shù)字化時(shí)代,但研究人員仍然渴望找到一些新材料,讓集成電路更小、更快、更便宜。在眾多的備選材料中,石墨烯備加引人矚目。石墨烯的超高強(qiáng)度、透光性(因?yàn)闃O薄)和超強(qiáng)導(dǎo)電性,使之成為了制造可彎曲顯示設(shè)備和超高速電子器件的理想材料。石墨烯如今已經(jīng)出現(xiàn)在新型晶體管、存儲(chǔ)器和其他器件的原型樣品當(dāng)中。石墨烯運(yùn)送電子的速度比硅快幾十倍,因而用石墨烯制成的晶體管工作得更快、更省電。以國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(I B M)為例,其已研制出運(yùn)行速度最快的石墨烯晶體管,IBM公司于2010年12月發(fā)布了與美國(guó)麻省理工學(xué)院的共同研究成果——在碳化硅基板上形成的柵長(zhǎng)240nm的石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并驗(yàn)證其截止頻率為230G H z。再者,英國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了可取代傳統(tǒng)半導(dǎo)體的超材料石墨烯,包括英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的跨歐研究小組開(kāi)發(fā)出的石墨烯材料,將成為微型芯片和觸摸屏等未來(lái)高速電子產(chǎn)品的關(guān)鍵成分。
(3)用于光子傳感器石墨烯還可用于光子傳感器,這種傳感器用于檢測(cè)光纖中攜帶的信息,現(xiàn)在,這個(gè)角色還在由硅擔(dān)當(dāng),但硅的時(shí)代似乎就要結(jié)束。2010年10月,I B M的一個(gè)研究小組首次披露了他們研制的石墨烯光電探測(cè)器。英國(guó)劍橋大學(xué)及法國(guó)C N R的研究人員已經(jīng)制造出了超快鎖模石墨烯激光器,這項(xiàng)研究成果顯示了石墨烯在光電器件上大有可為。
(4)用于納電子器件石墨烯是納米電路的理想材料,其中,高傳導(dǎo)石墨烯是一種性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料,是將來(lái)應(yīng)用于納米電子器件最具希望的材料。巴斯夫和沃爾貝克公司開(kāi)發(fā)了用于導(dǎo)電涂層的高傳導(dǎo)石墨烯,這將為石墨烯在電子工業(yè)中應(yīng)用的商業(yè)化鋪平道路。
(5)用于太陽(yáng)能電池透明的石墨烯薄膜可制成優(yōu)良的太陽(yáng)能電池。美國(guó)魯特格大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種制造透明石墨烯薄膜的技術(shù),所制造的石墨烯薄膜只有幾厘米寬、l ~5n m厚,可用于有機(jī)太陽(yáng)能電池;美國(guó)南加州大學(xué)的研究人員已將石墨烯用于制作有機(jī)太陽(yáng)電池。石墨烯有機(jī)太陽(yáng)能電池造價(jià)低,而且柔韌性好,因此研究人員看好其應(yīng)用前景,例如這種石墨烯有機(jī)太陽(yáng)能電池可做成家用窗簾,甚至可以做成會(huì)發(fā)電的衣服。目前研究人員已能制作多種尺寸的石墨烯,其中面積最大的為150cm2。
(6)其他應(yīng)用。石墨烯在增強(qiáng)復(fù)合材料方面超越了碳納米管。美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院的研究者發(fā)表的3項(xiàng)新研究成果表明,石墨烯可用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)和飛機(jī)機(jī)翼的增強(qiáng)復(fù)合材料。此外,石墨烯可用作吸附劑、催化劑載體、熱傳輸媒體,在生物技術(shù)方面也可得到應(yīng)用等等。