針對(duì)這種傳感器的潛在應(yīng)用范圍從偵測(cè)氣體外泄、檢測(cè)有毒與易爆氣體、測(cè)量并檢測(cè)DNA與蛋白質(zhì)以及水中污染物。
另外,石墨烯擁有較大的比表面積,使其具備了制作高靈敏度傳感器的條件,一旦氣體被吸附于石墨烯表面,其表面電阻就會(huì)出現(xiàn)變化,然后結(jié)合電傳感檢測(cè)器,就可以讓石墨烯成為一種優(yōu)異的氣體傳感器。
應(yīng)用七:3D成像更精確
勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)的研究人員使用單層石墨烯作為一個(gè)清晰類透鏡蓋(Lens-likeCap)—稱為石墨烯電池液(GLC)—為單個(gè)膠狀納米粒子的原子創(chuàng)造新的成像系統(tǒng)。
這個(gè)過(guò)程將大大簡(jiǎn)化反復(fù)試驗(yàn)原子級(jí)(Atomic-scale)工程學(xué)的設(shè)計(jì)和重新設(shè)計(jì)過(guò)程。
大多數(shù)電子產(chǎn)業(yè)使用的納米粒子都存在于流體溶液中,且也被允許可處于干燥狀態(tài)。常用的透射電子顯微鏡(TEM)可在納米粒子干燥后為其成像,但是干燥的流體往往會(huì)扭曲納米粒子的結(jié)構(gòu),而校正結(jié)構(gòu)的過(guò)程通常相當(dāng)復(fù)雜,一個(gè)設(shè)計(jì)完成在之前,須經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的試驗(yàn)。
OK,石墨烯可作為敏感納米粒子的保護(hù)層。
Ercius的團(tuán)隊(duì)第一次使用的新技術(shù),他們稱之為“SINGLE”—由石墨烯電池液電子顯微鏡鑒定的納米粒子結(jié)構(gòu)—可在計(jì)算機(jī)中顯示3D模型,目的在于設(shè)計(jì)可以組合在一起的“積木”,以形成更大的特定電子和物理特性架構(gòu),滿足現(xiàn)今許多產(chǎn)業(yè)需求。
圖:SINGLE使用TEM為在GLC中自由旋轉(zhuǎn)的鉑納米粒子成像,以確定個(gè)別的膠體納米顆粒3D結(jié)構(gòu)。
在LBNL,Ercius的下一步將使用更快的每秒400幀的攝影鏡頭,以更精確的構(gòu)造出TR3D模型,精準(zhǔn)度可超越他們現(xiàn)在擁有的2納米精準(zhǔn)度設(shè)備。
應(yīng)用八:超導(dǎo)體
加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)(UBC)的研究人員,透過(guò)摻雜鋰后再使其冷卻至5.9度絕對(duì)溫度(Kelvin)。
但這還只是個(gè)開(kāi)始,因?yàn)閁BC教授AndreaDamascelli希望使用與先前相同的方法,加上他自已的一點(diǎn)秘密配方,從而讓摻雜的石墨烯達(dá)到更高的臨界溫度(Tc;即變成超導(dǎo)體)。
圖:鋰(黃色)在原始石墨烯(black)晶格中摻雜的原子結(jié)構(gòu)。Source:UBC
Damasdcelli已經(jīng)在石墨烯原子單層中試驗(yàn)過(guò)各種摻雜物了,他并測(cè)量這種可吸附的原子是否在表面上擴(kuò)散,以及附著于石墨烯晶格中。
下一步,Damasdcelli的研究小組以及在全球的其他同事們將共同為摻雜的石墨烯材料調(diào)整參數(shù),希望最終能在正常的大氣壓力與室溫下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體,或至少是在可輕松實(shí)現(xiàn)商用產(chǎn)品的溫度條件下,例如液態(tài)氮的溫度——77度絕對(duì)溫度,可望較易于在設(shè)備中進(jìn)行維護(hù)。
應(yīng)用九:即熱功能
不能小瞧石墨烯的加熱功能。
“用很小電流、很低功率就可以熱起來(lái),只有石墨烯和碳納米管可以做到,這樣用一塊手機(jī)電池就可以驅(qū)動(dòng)。”
因此,軍用、救生用加熱衣服是正在開(kāi)發(fā)的一種產(chǎn)品。
其他產(chǎn)品還包括利用石墨烯復(fù)合材料的防彈材料和涂料,利用石墨烯薄膜的便攜式水處理設(shè)備,以及儲(chǔ)能電池的改性。