石墨烯：引领未来的新材料
石墨烯产业化：蓄势待发
石墨烯产业化：蓄势待发作者：吴志刚来源：《中关村》2021年第11期6年前，当人们听到石墨烯三个字的时候几乎是一脸茫然的，不知道它到底是干什么的。
如今，提到石墨烯，大多都知道是一款神奇的碳材料，有时候还甚至在问，现在到底火不火了？香不香了？如果把时光倒流6年，2015年被称为中国石墨烯元年。
彼时石墨烯材料在中国“红的发紫”，石墨烯概念被众多企业热捧，该材料被认为可以代替晶体硅，应用于移动设备、航空航天、新能源及电池领域等。
6年后的今天，中国石墨烯发展已走向产业化发展的道路，不过也仍在产业化的道路上破解着一个又一个研发难题。
前途是光明的，道路是曲折的，石墨烯产业化前景可期，也更需要社会各界的共同努力。
石墨烯是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
具有高导电性、高强度和超轻薄等特性，在电子、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域具有巨大的应用潜力，被认为是一种未来革命性的材料。
石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。
1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。
铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹可能就是几层石墨烯——它是由一层碳原子以六角形蜂巢结构周期性紧密堆积构成的二维碳材料。
石墨烯具有很多神奇性能，因此号称“新材料之王”：它是最薄的材料，因为它仅有一个原子层;它是强度最大的材料，理论上强度比钢强韧200倍;它是导电性最好的材料，电导率是银的1.6倍;它是导热性最好的材料，热导率是铜的13倍。
由于石墨烯的电子移动速度极快，又轻又薄又结实，机械强度特别高，再加上它是透明、电阻率极低、良好的导体，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件、甚至芯片;也适合用来制造透明触控（可折叠的）屏幕或光板、甚至太阳能电池;并可用来做汽车或航空的材料;在军事上的用途更广，比如防弹衣，又比如航母弹射器管道中的润滑层（现在都是用特种润滑油，当滑块高速运动时，会摩擦产生高温，润滑油会变质、甚至蒸发，以致磨损滑块）。
石墨炔与石墨烯 谁是超级材料
据报道，美国科罗拉多大学研究人员日前成功合成出石墨炔，此项成果或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。
事实上，石墨炔的合成研究一直是科学家们孜孜以求的目标，早在2010年，我国的李玉良院士团队就在世界上首次合成石墨炔。
我们很多人都听说过石墨烯，也知道2010年的诺贝尔物理学奖就是颁发给了石墨烯材料的研发者。
石墨炔与石墨烯，仅一字之差，它们之间是否存在某种联系？石墨炔是否能和石墨烯媲美？这里我们邀请中国科学院化学所博士孙艺旋来作一些科普介绍。
科学家已经证实了石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，比钻石还坚硬，是世界上最硬的钢铁强度的100多倍。
瑞典皇家科学院在颁发2010年诺贝尔物理学奖时曾这样比喻：“利用单层石墨烯制作的吊床可以承载一只4千克的兔子。
”有人这样引申说，由于石墨烯厚度只有单层原子，透光率高达97.7%，因此如果真有那样的吊石墨炔与石墨烯谁是超级材料石墨炔与石墨烯，仅一字之差，它们之间是否存在某种联系？石墨炔是否能和石墨烯媲美？床，它不仅对于肉眼，甚至对于很多仪器来说都是不可见的，我们看到的将是一只悬停在半空中的兔子。
还有估算显示，如果重叠石墨烯薄片，使其厚度与食品保鲜膜相同的话，便可承载2吨重的汽车。
从热电性质上来说，在石墨烯的“二维世界”里，电子运动具有很奇特的性质，即电子的质量仿佛是不存在的，其传导速度可达光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
加上石墨烯结构在常温下的高度完美性，使得电子的传输及对外场的反应都超级迅速，这使得石墨烯具有超常的导电性和导热性。
而且更重要的是，石墨烯还可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的线度上依然能稳定地工作。
若是用石墨烯来替代硅生产超级计算机，计算机的运行速度将会比现在快数百倍。
因此很多人相信，石墨烯将会成为硅的接班人，引领技术领域一个新的微缩时代的来临。
除了具有超高的强度和韧性外，石墨烯几乎是完全透明的，即使是最小的单分子原子（氦原子）也无法穿过，只吸收2.3%左右的光，还有不透水、不透气以及抵御强酸、强碱的能力，这使它有可能成为制作保护膜的理想材料。
石墨烯如何引领人类迈向健康生活
INDUSTRY /化纤/ 25
要走的路还很长。
端小平认为，石墨烯具有多种优良性能，但行业在应用时要有选择，要有针对性地开发符合用户需求的石墨烯相关产品。
本次大会与国家体育总局智慧体育创新研究中心、中国健身辅疗功能纺织品产业发展联盟联合举办，目的就是要找到石墨烯产品开发的突破口。
端小平强调，石墨烯作为一种新材料，其应用推广需要上下游齐心合力，要建立一套产品开发模式，使创新产品得到应用，并开发相适应的商业模式，保护知识产权。
同时，应尽快建立并推出石墨烯系列标准，特别是用户应用标准的制定需要引起行业关注。
孙晋良提出，行业要理性对待石墨烯在纺织行业的应用，要认真做好基础理论研究，要做深做透；要关注人才培养，注重与材料行业相结合、提升整体科研团队水平。
蒋士成从工程的角度，强调要关注石墨烯改性纤维工业化生产中的自动化、机械化和智能化，重视节能减排、绿色生产。
俞建勇用关注、扎实、提升和突破四个关键词对行业发展提出了要求和希望。
李祥晨指出，在全球竞技运动和大众健康等行业的器材和服饰市场非常巨大，希望纺织材料关注大健康产业，通过创新快速推进技术升级，满足行业需求，为保证全民健康共同努力。
对于济南圣泉下一步的发展，圣泉集团总裁唐地源提出，企业将通过奇妙体验之旅平台，以免费使用模式获取大众的认可，为石墨烯功能纺织品行业做大做强而努力。
会议还邀请了济南圣泉集团股份有限公司新材料总工程师张金柱、东华大学研究院副院长王华平、北京服装学院副教授刘莉、青岛大学教授曲丽君等专家教授，从不同角度共话“石墨烯+健康”功能纺织品未来发展之路。
石墨烯在医药中的应用
石墨烯在医药中的应用石墨烯在医药中的应用引言：石墨烯是一种由连续的碳原子形成的单层薄片材料，具有出色的导电性、热导性和机械性能。
它的发现引起了全球范围内的关注，并在各个领域展示出巨大潜力。
在医药领域，石墨烯的广泛应用为疾病治疗、生物传感和医疗器械等方面带来了革命性的变革。
本文将从多个角度探讨石墨烯在医药中的应用。
第一部分：石墨烯在药物传递中的应用首先，石墨烯作为一种载体材料，可以有效地用于药物传递系统。
由于其高比表面积和强大的载药能力，石墨烯可以用来包装药物，并将其精确地送达到特定的细胞或组织。
此外，石墨烯还可以通过调整其表面性质来实现药物的缓慢释放，从而延长药物的作用时间并提高疗效。
第二部分：石墨烯在诊断中的应用其次，石墨烯在医学诊断中的应用也引起了人们的关注。
由于其超高的灵敏性和特殊的光学特性，石墨烯可以用于生物传感器和成像技术。
例如，将石墨烯与特定的分子结合，可以构建出高灵敏度的传感器，用于检测生物标志物的存在和浓度变化。
此外，石墨烯还可以用于各种成像技术，如磁共振成像和光学成像，以提供更准确的诊断结果。
第三部分：石墨烯在组织工程中的应用另外，石墨烯在组织工程领域也具有巨大的潜力。
由于其良好的生物相容性和导电性能，石墨烯可以用于构建仿生组织和器官。
研究人员已经成功地利用石墨烯来制作人工皮肤、人工骨骼和人工器官等。
这些石墨烯基的仿生组织不仅具有良好的生物相容性和机械性能，还可以实现与生物组织的良好耦合，提高治疗效果。
总结和回顾性内容：通过对石墨烯在医药中的应用进行深入探讨，我们可以看到石墨烯在药物传递、诊断和组织工程等方面的巨大潜力。
作为一种具有独特性能的材料，石墨烯为医药领域的创新提供了新的思路和方法。
然而，尽管石墨烯在理论上表现出很多优异特性，但其在实际应用中仍面临着许多挑战，如制备工艺、生物相容性和安全性等方面的问题。
因此，进一步的研究和探索对于实现石墨烯在医药领域的商业化应用至关重要。
二维材料：开启电子科技新篇章
二维材料：开启电子科技新篇章在21世纪，新材料的研究与开发为电子科技的进步带来了极大的推力。
在众多新材料中，二维材料以其独特的物理和化学性质吸引了科研人员的广泛关注。
二维材料通常指的是厚度在纳米级别，且在平面上具有宏观尺度的材料。
这类材料不仅具有优异的电导性、热导性和光吸收能力，还展现出独特的机械和化学性质，为电子科技带来了革命性的改变。
二维材料的类型石墨烯石墨烯是一种由单层碳原子以sp²杂化形式构成的二维材料，其厚度仅为一个原子。
石墨烯表现出超高的电导率，是许多电子器件的新型导体。
由于其非常强的机械强度及优越的热导性，石墨烯已经广泛应用于各种传感器、场效应晶体管（FET）以及柔性电子产品。
此外，石墨烯还具有良好的光学透明性，使其在显示器和光电子器件中成为重要的候选材料。
过渡金属硫化物（TMDs）过渡金属硫化物如MoS₂、WS₂等，也是近年来备受关注的二维材料。
这些材料展示了独特的半导体性质，能带间隙可调，为下一代电子器件提供了可能性。
MoS₂作为一种具有良好光电性能的材料，被广泛研究用于光电探测和光伏应用。
其优异的可塑性使得它在柔性纳米电子学中表现出色，并有潜力应用于可穿戴设备中。
黑磷黑磷（BP）是又一种新兴的二维材料，其厚度可以通过剥离调节，具有各向异性的电子性质。
黑磷具有较大的可调带隙，同时表现出良好的光电性能，这使得它适合用于下一代光电器件和量子计算。
此外，黑磷的化学稳定性相对其他二维材料更高，为实际应用提供了保障。
然而，目前其在环境中的稳定性仍需进一步探讨，这也是其商业化应用的一大挑战。
二氧化钨（WO₂）二氧化钨是一种具有优异电导性的二氧化物，其表现出的金属-绝缘体相变特性使其在智能开关、温度传感器及存储器领域展现出良好的应用前景。
而且，该材料在气体传感器领域也得到了关注，其超高表面积赋予了良好的吸附性能，使其具备了灵敏度高、响应速度快等优点。
二维材料在电子科技中的应用随着对二维材料研究的深入，其在实际应用中的潜力逐渐显现。
未来5年所有17个行业的发展趋势
未来5年所有17个行业的发展趋势未来5年，随着科技的不断进步和全球经济的发展，预计以下17个行业将会有以下发展趋势：1. 人工智能（AI）：随着AI技术的不断提升，人工智能将在各个领域得到广泛应用，包括自动驾驶、智能助手、机器人等。
2. 云计算和大数据：随着数据量的不断增加，云计算和大数据技术将在企业和个人生活中发挥越来越重要的作用，为数据存储和处理提供更为高效和可靠的解决方案。
3. 5G技术：5G技术将带来前所未有的高速和低延迟的通信网络，将推动互联网的各个方面的发展，包括智能城市、物联网等。
4. 生物技术和医疗健康：生物技术将在医疗领域发挥越来越大的作用，包括基因编辑、精准医疗等，为人类提供更加个性化和精确的医疗服务。
5. 新能源：随着全球对环境保护的重视，新能源行业将迎来更大的发展机会，包括太阳能、风能等。
6. 电子商务：随着互联网的发展，电子商务将继续成为主流的购物方式，同时也会涌现出更多创新的商业模式。
7. 物联网：物联网将会连接各种设备和传感器，提供更为智能和便捷的生活方式，包括智能家居、智能交通等。
8. 虚拟现实（VR）和增强现实（AR）：随着VR和AR技术的成熟，将得到广泛应用于教育、娱乐、工业等领域。
9. 无人机：无人机技术将会在农业、物流和安全等领域得到广泛应用，提高工作效率并节约成本。
10. 金融科技（Fintech）：金融科技将继续改变金融行业的格局，包括数字支付、在线贷款等。
11. 车联网：随着车联网技术的发展，车辆将能够互相通信并与智能交通系统连接，提高交通效率和安全性。
12. 文化创意产业：随着人们生活水平和审美需求的提高，文化创意产业将迎来更大的发展机会，在电影、音乐、游戏等领域创造更多的文化产品。
13. 新材料：新材料行业将会引领未来科技的发展，包括碳纤维、石墨烯等。
14. 智能制造：随着自动化和人工智能技术的应用，智能制造将成为未来工业的发展趋势，提高效率和降低生产成本。
石墨烯-2010诺贝尔物理学奖
完美的石墨烯是二维 的, 它只包括六角元胞 (等角六边形)如果有五角 元胞和七角元胞存在,那 么他们构成石墨烯的缺陷。 如果少量的五角元胞细胞 会使石墨烯翘曲; 12个五 角元胞的会形成富勒烯。 碳纳米管也被认为是卷成 圆桶的石墨烯。 石墨烯是构建其它维 数碳质材料（如零维富勒 烯、一维纳米碳管、三维 石墨）的基本单元。
太空电梯缆线、替代硅生产超级计算机、光子 传感器、液晶显示材料、新一代太阳能电池
在室温下硅基处理器的运行速度达到 4-5GHz 后就很难在继续提高。
使用石墨烯作为基质生产出的处理器 能够达到1THz（即1000GHz） 科学家认为，利用石墨烯制造晶体 管，有可能最终替代现有的硅材料， 成为未来的超高速计算机的基础。
二维材料石墨烯
--2010年诺贝尔物理学奖
2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学两位 俄裔物理学家——安德烈· 海姆和康斯坦丁· 诺沃肖洛夫， 以表彰他们“有关二维材料石墨烯的开创性实验”。
石墨烯简介
金刚石和石墨是人们熟悉的三维结构碳材料。 1985 年，零维富勒烯的发现第一次从维度上丰富 了碳材料。1991 年，碳纳米管的出现再一次将碳 材料的维度扩展到一维空间。当零维、一维和三 维的碳材料被成功合成后，对二维晶体结构实际 存在的可能性，科学界一直存在着争论。传统理 论认为，准二维晶体结构因为本身的热力学不稳 定性，在通常条件下会迅速分解，自然界中不能 稳定存在。2004 年，盖姆和诺沃肖罗夫首次从高 定向热解石墨上成功分离出单层石墨片——石墨 烯，完善了碳材料的维度结构体系，打开了二维 材料之门，使人们得以在二维尺度空间研究材料 的特殊性能。他们在石墨烯的发现、开创性实验 对后续研究发挥着重大引领作用。
用胶带“撕出”的诺贝尔奖
山西省2022-2023学年高二下学期第一次月考化学(理)试题(原卷版)
A.2个B.3个C.4个D.5个
17.萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.Ca位于元素周期表s区
B.每个 周围距离最近且等距的 有4个
C. 位于 构成的四面体空隙
D.基态氟原子核外电子的原子轨道有四种伸展方向
（2）基态砷原子的价层电子的轨道表示式为___________。
（3）元素Mg的第一电离能大于Al的第一电离能的原因是___________。
（4）硫化氢和水分子结构相似，硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，原因为：___________。
（5） 是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
A. 中离子键的百分数为62%，则 不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
B. 通常当作离子晶体来处理，因为 是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C. 是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理； 是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理
D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
坐标原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0 25
0.125
（6）一个晶胞中有___________个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn___________(用分数坐标表示)。 晶体中与单个Sn键合的As有___________个。
24.完成下列问题
（1）基态硫原子核外电子的空间运动状态有___________种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为___________。
新材料行业的发展现状与未来趋势
新材料行业的发展现状与未来趋势近年来，新材料行业在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
新材料以其独特的性能和应用潜力，逐渐成为各个行业的热点关注对象。
本文将探讨新材料行业的发展现状和未来趋势，并对其可能带来的影响展开探讨。
1. 市场规模扩大：多个行业应用需求增长随着全球经济的发展，各个行业对新材料的需求日益增加。
在汽车、电子、航空航天、能源等领域，新材料的应用已经成为提升产品性能和技术水平的重要手段。
特种金属合金、复合材料、生物可降解材料等新材料的涌现，推动了新材料行业迅猛发展。
2. 技术创新引领发展：提高性能和应用领域拓展新材料行业正处于技术创新的浪潮之中。
随着科技的进步，人们对材料性能和应用场景的需求越来越高。
新材料的研发和改进，旨在提高产品的强度、硬度、导电性、导热性等性能，并扩展其在医疗、环保、智能制造等领域的应用。
例如，石墨烯在电子设备和能源存储领域的应用，为新材料行业带来了巨大机会。
3. 可持续发展：环保为主导环境问题成为全球关注的焦点，环保要求和法规的逐渐加强，使得新材料行业朝着更加可持续的方向发展。
生物可降解材料、可再生能源材料等正逐渐取代传统材料，以减少对环境的影响。
此外，一些环境友好型的新材料，如太阳能电池、风能发电材料等，也受到了越来越多的关注。
4. 国际合作与交流的重要性新材料是一个全球性的产业，国际间的合作和交流对于行业的发展至关重要。
各国政府、科研机构、企业之间的合作，推动新材料技术的创新和应用。
例如，中国与欧盟、美国等国家展开的合作项目，促进了新材料领域的研发和产业化。
5. 挑战与机遇共存：技术壁垒和商业模式创新新材料行业的发展不仅面临着技术上的挑战，还有商业模式的创新。
技术壁垒对于新材料的商业化应用提出了挑战，需要不断突破。
此外，新材料的产业链长且复杂，需要通过创新的商业模式来推动产业链的协同发展。
例如，一些创新型企业通过提供整体解决方案，跨越各个环节，促进了新材料的落地应用。
石墨烯及其聚合物纳米复合材料
石墨烯及其聚合物纳米复合材料随着科技的不断进步，新材料领域的发展日新月异，其中石墨烯及其聚合物纳米复合材料备受瞩目。
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有出色的物理性能和化学性能，而聚合物纳米复合材料则将石墨烯与其他材料相结合，以获得更优异的性能。
本文将介绍石墨烯及其聚合物纳米复合材料的特性、应用和未来发展前景。
石墨烯具有许多独特的性质，如高导电性、高强度、透明度高、热稳定性好等。
这些特性使得石墨烯在材料领域具有广泛的应用前景。
而石墨烯聚合物纳米复合材料在此基础上，通过将石墨烯与聚合物材料相结合，形成纳米级别的复合材料，从而具有更优越的性能。
由于石墨烯及其聚合物纳米复合材料的出色性能，它们在许多领域都已有广泛的应用。
例如，石墨烯可以用于制造更高效的电池和超级电容器，同时也可以应用于太阳能电池、显示器和传感器等领域。
而石墨烯聚合物纳米复合材料则被用于制造更轻质、更坚固和更具韧性的材料，同时也被应用于生物医学领域，如药物输送和肿瘤治疗等。
石墨烯及其聚合物纳米复合材料的未来发展前景随着科学技术的不断进步，石墨烯及其聚合物纳米复合材料的发展前景越来越广阔。
未来，它们可能会被应用于更多领域，如航空航天、汽车制造、生物医学等。
同时，石墨烯及其聚合物纳米复合材料的生产成本也将不断降低，使得它们能够更广泛地应用于实际生产中。
石墨烯及其聚合物纳米复合材料作为近年来备受的新型材料，具有非常广阔的发展前景。
它们在提高材料性能、优化能源储存与利用以及推动科技创新等方面都发挥了重要作用。
我们有理由相信，随着科研工作的不断深入以及技术的不断进步解决石墨烯及其聚合物纳米复合材料在大规模生产和应用中遇到的问题指日可待石，石墨烯及其聚合物纳米复合材料将在未来引领材料科学领域的发展，为人类创造更多的价值。
随着科技的不断进步，新型材料的研发显得尤为重要。
其中，聚合物石墨烯纳米复合材料作为一种具有优异性能的新型材料，在许多领域都具有广泛的应用前景。
赵猛：石墨烯+，成就健康美丽新女性
赵猛：石墨烯+，成就健康美丽新女性业升级增效新引擎，并对“十三五”“健康中国”战略的实施产生积极而深远的影响。
作为大健康行业的新宠，石墨烯健康功能内衣，将因其独步天下的远红外、自暖、导热、抑菌、环保等健康元素，而受到消费者广泛追捧，成为石墨烯+360行的又一典范。
石墨烯+360行，无限可能的商业化应用近年来，石墨烯因独具商业应用潜能，被全球产经界看好。
世界各国纷纷将石墨烯应用作为战略发展方向，争抢产业技术话语权。
我国石墨烯行业从研究、开发、示范阶段，到进入产业化和商业化阶段，都凸显出石墨烯+先发优势。
石墨烯集光、电、热、力、磁等优异性能于一身，是本世纪以来科学发现的最具创新价值的超级新材料。
自2010年被英国科学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈· 海姆教授，共同获得诺贝尔物理学奖后，便引发全球性科技研发和竞争热潮。
大量科研成果证明，石墨烯在半导体、光伏、纺织纤维、生物医药、锂电池、航天、军工、新一代显示器、环保、海水淡化、空气净化、传感器等领域都将获得广泛应用。
石墨烯+360行，行行可以培育“新状元”。
石墨烯应用创新企业正在不断地脱颖而出：江苏同创节能开发的石墨烯环保增暖系统，被数百家地产公司奉为智能健康家居升级标配产品。
上海飚利汽车科技在高分子复合材料中添加千分之二点六的石墨烯，原材料硬度与刚性提高了25%，重量减轻25%，开辟新能源汽车材料应用新空间。
还有北京碳世纪、常州二维炭素、重庆墨希、深圳烯旺、池州睿成微电子等大批企业都在不同的行业、领域进行创新产品和应用研发。
随着国家政策效应显现，“十三五”时期，我国石墨烯产业发展将从材料研究进入应用研究新阶段。
据悉，目前国家有关部门正计划建立石墨烯产业创新中心，同时一批具有更大体量和更强研发能力的重点实验室也将陆续推动落地。
这对我国打造石墨烯先导产业、培育战略性新兴产业、促进传统产业改造升级均有利好。
石墨烯引领大健康时代 美国著名经济学家保罗·皮尔泽在《财富第五波》一书中，将健康产业称为继IT 产业之后的全球“财富第五波”。
未来建筑科幻建筑设计方案
未来建筑科幻建筑设计方案未来建筑科幻建筑设计方案随着科技的不断发展和人类对未来生活的向往，科幻建筑逐渐成为设计领域的热门话题。
在未来的世界里，我们可以预见到一种全新的建筑风格，它将引领人们进入一个极具科技感的未来。
本文将介绍一个针对未来建筑的科幻设计方案。
首先，我们将探索全新的建筑材料及结构。
以太空石墨烯为基础的材料将被广泛应用于建筑领域。
这种材料不仅具有超强的强度和耐热性，还能够实现自我修复和自洁能力。
建筑物外墙将采用石墨烯材料覆盖，使整个建筑表面呈现出闪烁的未来科技感。
为了适应未来社会的能源需求，我们将在建筑物屋顶和立面上安装最新的太阳能板。
这些太阳能板不仅能够收集太阳能以供建筑物使用，还可以将多余的能量回馈到电网中。
此外，我们还将引入地热能系统和风能发电设备，以最大程度地利用可再生能源。
在建筑物内部，我们将运用先进的自动化技术和人工智能系统。
通过智能化的控制系统，建筑物可以自动调节温度、湿度和照明，以提供最佳的室内环境。
同时，人工智能系统还能实现语音控制和自动化管理，使人们的居住体验更加便捷和舒适。
未来建筑还将致力于打破传统建筑的限制，营造更加开放和多功能的空间。
我们将采用可变形的内部结构，使建筑物能够根据不同需求进行灵活改变。
办公室、住宅、商店以及休闲娱乐场所可以根据需要自由调整，为人们提供多样化的空间选择。
此外，未来建筑还将注重与周围环境的互动和融合。
我们将引入生态植被系统，将建筑与自然环境相融合。
屋顶和立面将种植大量植物，不仅可以净化空气，还可以提供防止城市人造热岛效应的能力。
建筑物还将设置垂直绿化墙和室内花园，使人们可以在城市中找到一片绿色的净土。
在未来建筑的设计中，我们还将注重可持续发展和生态保护。
建筑物将采用循环水系统，将废水经过处理后重新利用。
此外，我们还将推广可回收建材的使用，减少废弃物的产生。
通过采用这些绿色和可持续的设计理念，我们将为未来人类提供一个更加宜居的生活环境。
石墨烯的功能化及其相关应用
石墨烯的功能化及其相关应用一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，便以其独特的电子、热学和机械性能，引起了全球科研人员的广泛关注。
由于其具有超高的电子迁移率、超强的导热性和极高的力学强度，石墨烯被誉为“黑金”，并有望引领新一轮的工业革命。
本文旨在深入探讨石墨烯的功能化方法，以及这些功能化后的石墨烯在各个领域的应用前景。
我们将从石墨烯的基本性质出发，详细阐述其功能化的基本原理和技术手段，包括化学修饰、物理掺杂等。
随后，我们将对石墨烯在能源、电子、生物医学、复合材料等领域的应用进行详细介绍，并分析其潜在的市场价值和挑战。
我们将对石墨烯功能化及其应用的未来发展趋势进行展望，以期能为相关领域的科研工作者和从业人员提供有益的参考和启示。
二、石墨烯功能化的方法石墨烯作为一种二维碳纳米材料，拥有出色的电学、热学和力学性能，这使得它在多个领域具有广泛的应用前景。
然而，原始石墨烯的化学稳定性较高，与大多数溶剂和分子的相容性较差，这限制了其在实际应用中的使用。
因此，对石墨烯进行功能化修饰，以提高其与其他材料的相容性和稳定性，成为了石墨烯研究领域的重要方向。
目前，石墨烯的功能化方法主要包括共价键功能化和非共价键功能化两大类。
共价键功能化是通过化学反应将官能团或分子共价连接到石墨烯的碳原子上。
这种方法可以精确控制石墨烯的化学性质，实现对其电子结构和性质的调控。
常见的共价键功能化方法包括重氮反应、环加成反应和自由基加成反应等。
通过这些方法，可以在石墨烯上引入羟基、羧基、氨基等官能团，从而改善其在溶剂中的分散性和与其他材料的相容性。
非共价键功能化则是通过物理相互作用，如π-π堆积、静电作用、氢键等，将分子或聚合物吸附到石墨烯表面。
这种方法不需要破坏石墨烯的碳碳共价键，因此可以在保持石墨烯原有性质的基础上，实现对其功能的拓展。
常见的非共价键功能化方法包括π-π堆积作用、表面活性剂包裹和聚合物吸附等。
石墨烯技术及产业发展现状
石墨烯技术及产业发展现状张芳;史冬梅;暴宁钟;任文才【摘要】石墨烯（graphene）是一种新型的碳基材料，具有极好的结晶性及电学性能，在能源、半导体、生物医学等多个领域具有良好的应用前景，已成为发达国家必争的战略制高点。
美国在全球率先将石墨烯研究上升为国家发展战略，欧盟投入巨资资助开发石墨烯在能源和数字技术等领域的应用，英国拟投资6100万英镑建立国家石墨烯研究所，日本、韩国也持续开展了一系列与石墨烯相关的研究和应用。
我国对石墨烯材料的基础研究处于国际领先地位，但在器件制造和应用方面仍很欠缺。
我国应加强石墨烯规模化制备技术和改性技术的研究，加强石墨烯的应用研究，并在石墨烯研究方面加强产学研联合研究和国际合作。
%Graphene is a new C-based material and has a 2D cellular crystal lattice structure closely packed by single layered C atoms. The graphene has excellent crystallinity and electrical properties, and has a good application prospect in several areas like energy, semiconductor, and biomedicine science. The United States is the ifrst to turn the graphene research into a national strategy; the European Union has invested heavily in graphene research and its application in the ifeld of energy and digital technology; the UK will input 61 million pounds to set up the graphene research institute; Japan and South Korea have carried out many studies related to grapheme application. China has taken the lead in basic research of graphene, however, it fall behind the developed countries in graphene-based device and its application. In this article, analysis is made to the technologies andindustrial development of graphene in China and other countries, and some suggestions for development of graphene in China are proposed.【期刊名称】《全球科技经济瞭望》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P45-51)【关键词】石墨烯;碳基材料;二维结构;电学性能【作者】张芳;史冬梅;暴宁钟;任文才【作者单位】中国科学技术部高技术研究发展中心，北京 100044;中国科学技术部高技术研究发展中心，北京 100044;南京工业大学，南京 210009;中国科学院金属研究所，沈阳 110016【正文语种】中文【中图分类】TB383-1;F416.7人们一直认为，完美二维晶体结构无法在非绝对零度下稳定存在[1]，直到 2004 年，英国曼彻斯特大学两位科学家 AK Geim 和 KS Novoselov 利用胶带剥离高定向石墨的方法获得了独立存在的高质量二维石墨烯晶体，并相继发现了一系列新奇的物理现象[1-2]，引发了全世界范围内石墨烯（graphene）研究的“淘金热”。
石墨烯介绍
医学成像
生物医学工程
石墨烯的生物相容性和良好的力学性 能使其在组织工程、再生医学等领域 具有潜在应用。
石墨烯可用于制造高灵敏度的医学成 像设备，如超声成像、光声成像等。
能源储存与转换器件
电池
石墨烯的高比表面积和良好的导 电性使其成为电池电极的理想材 料，可提高电池的能量密度和功
率密度。
超级电容器
石墨烯的高比表面积和优异的电 化学性能使其在超级电容器领域 具有广泛应用，可实现快速充放
优异导电导热性能
导电性能
石墨烯具有优异的导电性能，其电导率可达10⁶ S/m，是铜 的100倍。
导热性能
石墨烯的导热性能也非常出色，其热导率可达5000 W/m·K ，远高于铜等传统导热材料。这使得石墨烯在散热器件、热 管理等领域具有广阔的应用前景。
02
石墨烯制备方法与技术
机械剥离法优点简单 Nhomakorabea行，成本低廉。
石墨烯介绍
• 石墨烯基本概念与特性 • 石墨烯制备方法与技术 • 石墨烯应用领域及前景展望 • 石墨烯产业发展现状与趋势分析 • 总结：石墨烯——颠覆性创新材料引领未来科技
革命
01
石墨烯基本概念与特性
石墨烯定义及结构
定义
石墨烯是一种由单层碳原子以sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格 的二维碳纳米材料。
创新应用拓展
石墨烯在柔性电子、可穿戴设备、生物医学、环 保等领域的应用拓展，将催生一批新的高科技产 业。
推动多学科交叉融合创新发展
促进物理学、化学和材料科学等基础学科的发展
石墨烯的研究涉及凝聚态物理、量子化学和材料科学等多个学科领域，其深入研究将有助 于揭示物质的基本规律和性质。
交叉融合创新
石墨烯的应用前景
石墨烯的应用前景石墨烯的应用前景：弓|言碳原子呈六角形网状键合的材料“石墨烯”具有很多出色的电特性、热特性以及机械特性。
具体来说，具有在室温下也高达20万cm^Vs以上的载流子迁移率，以及远远超过铜的对大电流密度的耐性。
为此，石墨烯有望用于高速晶体管、触摸面板、太阳能电池用透明导电膜，以及成本低于铜但与铜相比可通过大电流的电线等。
另外，在目前可以制作的片状材料中，石墨烯的厚度最薄、比表面积也较大。
而且，还具有超过金刚石的强度、弹性模数和导热率。
如果没有缺陷的话，即便是单层石墨烯，也不会通过大于氦(He)原子的物质。
这些性质可以使石墨烯作为电池的电极材料、散热膜、MEMS传感器，或是理想的阻挡膜(Barrier Film)。
与其他材料相比，石墨烯还拥有许多极为特殊的性质。
例如，在室温下也可呈现量子霍尔效应；可实现名为“Klein Tunneling”的、透射率为100%的通道效应；电阻值为固定值而与距离无关的“弹道输运”(Ballistic Transport)的有效距离较长；按照由石墨烯上的自由电子来描述中微子的方程式(韦尔方程，Weyl Equation)，石墨烯可以像质量为零的粒子一样运动；而且，石墨烯具有被称为“赝自旋(Pseudospin)”和“赝磁场”的、宛如存在电子自旋和磁场的特性；石墨烯还拥有负折射率，等等。
这些特性可以使石墨烯用于超高精度的气体传感器和应变传感器等。
本系列将介绍在实际应用中利用石墨烯的各种出色性质或特殊性质的先端技术。
(未完待续，记者：野泽哲生)石墨烯的应用前景(一)：“触摸面板”最快于2012年面世相当于一层石墨的材——石墨烯的研究开发在全球范围内正热火朝天地展开。
仅2010年发表的相关研究论文就超过了3000篇。
其中中国科学院和新加坡国立大学(the National University of Singapore，NUS)在论文数量方面远远领先于其他研究机构。
创新引领新材料创造无限可能
创新引领新材料创造无限可能在科技飞速发展的当代，新材料的研发和应用成为了推动社会进步的重要力量。
新材料不仅能够推动传统产业的升级，还能为新兴产业提供强有力的支撑。
本文将探讨创新的内涵及其在新材料领域的应用，并分析其带来的无限可能性。
创新的内涵创新，是一个国家、一个民族发展进步的不竭动力。
在科技领域，创新包括了技术创新、管理创新、模式创新等多个层面。
对于新材料领域来说，创新更多的是指技术创新，即通过新的材料研发技术，创造出性能更优、成本更低、应用范围更广的新材料。
新材料与创新新材料是创新的产物，同时也是推动创新的重要基础。
新材料具有独特的物理、化学、生物等性能，可以满足不同领域对材料性能的特殊需求。
随着科技的进步，新材料的研发技术和应用领域不断扩大，为创新提供了丰富的资源。
无限可能性新材料的创新应用为各个领域带来了无限可能性。
例如，在信息技术领域，新材料可以提高电子设备的性能，使得信息处理速度更快、存储容量更大；在能源领域，新材料可以提高能源转换效率，降低能源消耗，为可持续发展提供重要支持；在生物医学领域，新材料可以用于制造生物相容性良好的医疗器械，提高医疗水平。
在这里，我们将以信息技术、能源和生物医学三个领域为例，详细探讨新材料的创新应用及其无限可能性。
信息技术领域信息技术是现代社会发展的关键领域，而新材料在这一领域中的应用主要体现在提高电子设备的性能方面。
例如，高介电常数材料可以用于制造更高密度的存储器件，石墨烯等新材料可以用于制造更高速度的电子器件。
这些新材料的应用，不仅可以提高电子设备的性能，还能缩小设备体积，降低能源消耗。
能源领域能源是人类社会发展的基础，新材料在能源领域的应用具有重要意义。
例如，光伏材料可以提高太阳能电池的转换效率，使得太阳能这一清洁能源得到更广泛的应用；催化剂材料可以提高燃料的燃烧效率，降低能源消耗。
此外，新材料在储能领域也具有广阔的应用前景，如超级电容器、锂离子电池等。
哪些产业是未来趋势的基础
哪些产业是未来趋势的基础未来产业趋势基础篇引言：随着科技的发展和全球经济的变化，未来的产业趋势也在不断变化。
一些新的技术和概念正在崛起，改变着我们的生活和工作方式。
本篇文章将探讨未来的一些产业趋势，并分析他们的基础和发展前景。
一、人工智能人工智能是未来产业的重要基础之一。
随着计算能力的快速提升和大数据的广泛应用，人工智能在各个领域都将发挥重要作用。
人工智能将改变传统行业的生产方式和管理方式，提高效率和准确性。
未来，人工智能将在医疗、金融、制造、物流等领域发挥重要作用，并带来巨大商机。
1. 人工智能在医疗领域人工智能将在医疗领域发挥重要作用，通过分析海量的医疗数据和患者信息，人工智能可以帮助医生进行诊断、提供个性化的治疗方案，并提高手术的精度和安全性。
未来，随着基因测序和个体医学的发展，人工智能将在个体化医疗中发挥更大的作用。
2. 人工智能在金融领域人工智能在金融领域也有广阔的发展前景。
通过分析海量的金融数据和市场信息，人工智能可以实现智能投资、预测市场趋势，并提供个性化的金融服务。
未来，人工智能将在风险控制、自动化交易以及欺诈检测等方面发挥重要作用。
3. 人工智能在制造领域人工智能将对制造业产生革命性的影响。
通过智能制造和自动化生产线，人工智能可以实现高效的生产和灵活的供应链管理。
未来，人工智能将引领制造业向智能制造、定制化生产的方向发展。
4. 人工智能在物流领域随着电子商务的快速发展，物流行业也将迎来新的机遇和挑战。
人工智能可以通过实时的路况监控和优化的调度算法，提高物流效率并降低成本。
未来，人工智能将在快递物流、自动驾驶和无人机配送等领域发挥重要作用。
二、生物技术生物技术是未来产业的另一个重要基础。
随着基因测序技术的突破和生物学研究的深入，生物技术将在医疗、农业、能源等领域带来巨大的创新和商机。
1. 生物技术在医疗领域生物技术将在医疗领域发挥重要作用。
通过基因测序和基因编辑技术，生物技术可以实现个体化治疗和精准药物研发。
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石墨烯：引领未来的新材料-建筑论文
石墨烯：引领未来的新材料
文/ 梦莎
欧盟委员会曾宣布将石墨烯加入“未来新兴旗舰技术项目”，将在未来10 年投入10 亿欧元。
石墨烯已在国内外资本市场抛起轩然大波。
有专家预测石墨烯作为革命性的新材料，未来将撬动至少千亿级的产业链。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是目前世上最纤薄、电阻率最小却也是最坚硬的纳米材料，是一种优秀的化学稳定剂，拥有高能量密度、高能效、阻燃效应。
其厚度不超过单个碳原子，从任何方面讲都可以视为是二维结构。
纯石墨烯是透明的，这一特性可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。
由于其二维特性，石墨烯拥有称为“分离电荷”的特性。
这一特性对开发下一代电脑至为重要。
它使量子电路和阴离子电路方面的发展成为可能。
随着石墨烯价值不断攀升，众多有前瞻性的企业加入到研发石墨烯的大潮中。
济南墨希新材料科技有限公司就是其中的佼佼者。
济南墨希新材料科技有限公司是中国与西班牙的合资企业，注册资金1500 万元，公司致力于石墨烯产品的研发、实际应用与工业化生产，推动石墨烯产业的发展。
济南墨希公司入股Graphenano S.L. 公司研发中心，共享其超强的科研实力与高水平的生产技术，在石墨烯应用的众多领域深入的研发，使科技成果转化产品。
济南墨希公司已经在涂料、电缆、树脂和体育运动产品四大领域取得重大突破。
目前济南墨希与西班牙研发中心共同研发出全球首例石墨烯矿物涂料——Graphenstone 格芬石墨烯矿物涂料，它是在千年传统制作工艺的基础上，将西班牙独有天然矿物材料与最新纳米材料石墨烯结合，生产出的最新一代高端纳米涂料。
与传统涂料相比，除具有传统涂料的优越特性外，更具备无机物特性，涂膜与基质相同，具有安全环保，防水透气、耐碱、耐污防火、耐候性佳，不褪色，抗菌防霉，不会造成二次污染等特性。
格芬石墨烯矿物涂料中添加的石墨烯纳米纤维会在涂料中形成纳米网状结构，赋予其天然成分所不具备的坚实性和牢固的骨架，涂料的附着力更加牢固，更具有超耐久性，使得涂料耐擦洗，抗裂纹；同时对损坏砂浆的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障，在极端条件下，依然可以发挥其优良的性能，不会产生龟裂；由于石墨烯为优良热导体，散射99% 红外线和85% 的紫外线，可以达到节能降耗、保温隔热的功能；因其独特的配方和纳米技术，还能减少声传播，起到降低噪音的效果，是古建筑修复、医院、酒店、学校、高档建筑、别墅等场所的最佳选择。
格芬石墨烯矿物涂料（内、外墙涂料，导电涂料）已经引进中国市场，石墨烯防腐涂料也进入了最后检测阶段，预计7 月份量产。
济南墨希公司常务副总高飞透露，在复合材料开发领域，石墨烯纳米纤维具备优异的机械性能和电导、热导特性。
拥有石墨烯纳米纤维在塑料、橡胶等聚合物基体中均匀分散技术的济南墨希，使得石墨烯在复合材料方面的应用研究取得重大突破。
比如该公司批量生产的添加石墨烯纳米纤维的橡胶防暴子弹，与传统防暴子弹相比，大大降低了热膨胀系数，同时有效提高其速度与精准度。
济南墨希还与西班牙CATLIKE 公司合作，生产新型石墨烯头盔。
添加石
墨烯的头盔更加轻盈，结构和强度更加优化，同时节约原材料，降低部分生产成本。
目前济南墨希公司的石墨烯在聚丙烯（PP）、尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、ABS 树脂，环氧树脂（航空航天、飞机），酚类（防火），聚酯（质量小可用于汽车造船），环氧树脂，呋喃树脂等树脂塑料中的应用已经成熟，在提高材料的耐磨性能、抗静电性能，阻燃、强度及柔韧性上取得较大成果；
Graphenano S.L. 总部位于阿里坎特，研发中心位于西班牙雷亚尔城，拥有国际先进水平的研发团队，并与卡斯蒂利亚拉曼恰大学签合作，而且与其他大学（加拿大、法国、英国）及企业合作，如Acciona、SiCAT、Saint Gobain、Rhodia、Elcogas。
高飞介绍说，Graphenano 是唯一一家能够在铜箔双面镀膜，拥有3D 涂覆技术的石墨烯公司。
其产品层数可控（单层、双层或某多层），面积可控，现有设备可制作50* 无限长大小石墨烯薄膜，也可根据客户需求制备更大面积的石墨烯薄膜，因为合成成本低，工艺得到简化，使得石墨烯大规模工业化生产得到实现。
另一方面由于石墨烯具有斥水的性质，同时遇水会结团，从而使得石墨烯使用大大受到限制。
目前公司已经从技术上突破了这个瓶颈，应用效果显著。
经过该工艺优化，石墨烯能够很均匀的分散于水及其它有机溶剂，并且不产生结块，性能稳定，这一技术，开创了行业先河，使产品遥遥领先。
Graphenano 首席科学家Jose Luis 教授指出，石墨烯的研究应当以实际应用和产业化为最终目标，只有产、学、研相结合，才能更快更好的使石墨烯这种伟大的材料应用到各个领域，给人们带来更美好的生活。
高飞表示，济南墨希将与Graphenano 紧密合作，依托西班牙的科研
实力及石墨烯应用成果，共同推进石墨烯产业在中国的发展。