收光吸空氣：萬能石墨烯

根據(jù)英國曼徹斯特大學研究人員最新研究發(fā)現(xiàn)，新型材料石墨烯可能是電池技術中最具革命性的進步。

據(jù)發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究顯示，石墨膜可從大氣中吸附氫氣，使之成為燃料電池的燃料來源。

此項技術核心在于石墨烯的一個重要物理性能--此物質(zhì)和鉛筆中的鉛具有相同的原子結構。

石墨烯(Graphene)墨烯是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，比人體頭發(fā)薄百萬倍。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄，最輕、強度最大的一種新型納米材料。比鉆石更硬，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。

石墨烯幾乎是完全透明的，導電導熱性能最強的一種新型納米材料，比銅的導電性能更強。科學家甚至預言石墨烯將"徹底改變21世紀"。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命，從智能手機、可穿戴技術到綠色技術和醫(yī)藥品等。

具有單原子層厚度的二維納米材料石墨烯可以作為良好的"質(zhì)子傳導膜"，這將為現(xiàn)代燃料電池技術領域帶來革命性進步。

燃料電池是將燃料具有的化學能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。利用石墨烯膜可以提高效率和耐久性。研究小組發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子很容易穿透超薄晶體，尤其是在高溫情況下。

然而，該研究最令人驚訝是發(fā)現(xiàn)該膜可吸附空氣中的氫。將質(zhì)子傳導膜同石墨烯結合，從而利用石墨烯吸附能力，收集大氣中的氫，使之成為燃料電池的燃料來源，可以創(chuàng)建出只通過氫供應燃料的移動發(fā)電機。

據(jù)西班牙光子科學研究所最新研究，硅吸收的每一個光子僅生成一個電流驅(qū)動電子，而石墨烯可以產(chǎn)生多個電子。

雖然石墨烯在太陽能電池應用領域僅僅是理論上的，但存在很大潛力。石墨烯制成的太陽能電池可提高60%能效--是硅電池能效的兩倍。

此外，還有相關研究圍繞將石墨烯用作包裝防腐蝕涂料。在醫(yī)療方面，研究人員表示石墨烯還可用于治療腦部疾病等。石墨烯還可用于凈化海水，將海水的鹽分和其他元素分離，過濾成可飲用水。

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