防腐材料，太阳膜，芯片:石墨烯，还有什么是你做不到的？
如果有问题，我们会解决它。
石墨烯因其优异的化学稳定性和不渗透性，被认为是最有潜力和已知最薄的防腐蚀材料。化学气相沉积(CVD)常用于制备大面积、高质量的石墨烯薄膜，但研究人员发现，在CVD生长石墨烯的过程中，不可避免地会引入不同类型和大小的本征缺陷，如空位、针孔、裂纹和石墨烯岛晶界。缺陷的存在导致金属基体直接暴露在腐蚀介质中，导致金属基体与石墨烯之间发生电偶腐蚀，加速金属基体的腐蚀速度。缺陷不仅会降低石墨烯薄膜的耐腐蚀性，还会降低电学性能，尤其是腐蚀后的电学性能。
目前有一些修复石墨烯缺陷的方法，如通过原子层沉积(ALD)在石墨烯上沉积钝化氧化物(如ZnO、Al2O3)。氧化物覆盖整个石墨烯表面可以提高石墨烯薄膜的耐腐蚀性。然而，ALD方法需要几个小时并且对缺陷没有高选择性，并且沉积在石墨烯无缺陷区域的氧化物往往会显著降低石墨烯的电学性能。到目前为止，修复石墨烯缺陷的最大挑战是高效率和高精度，同时不影响其化学稳定性和电学性能。
(文章内容来自网络)
对于许多工作在腐蚀环境中的微器件来说，既需要优良的耐腐蚀性，又需要良好的电子性能，因此迫切需要经济有效的缺陷钝化/修复技术。一旦任何腐蚀介质穿过石墨烯的缺陷，到达石墨烯与铜基底的界面，电偶腐蚀过程就会在石墨烯/铜界面迅速开始，从而加速阳极铜的腐蚀。虽然石墨烯在短期腐蚀氧化过程中往往表现出有效的保护作用，但在长期腐蚀试验中可能起到促进腐蚀的作用，由此产生的湿腐蚀甚至可能比没有石墨烯层的铜表面自然氧化膜更严重。最重要的是，最大的挑战是精确修复石墨烯的各种缺陷，而不影响其优越的固有特性，如良好的化学稳定性和高电子电导率。
在技术上，仍然缺乏通过简单的处理方法，在短时间内(例如，约15分钟)准确修复石墨烯上所有不同类型和大小的结构缺陷，并且不会对石墨烯造成不必要的修复剂吸附和不良影响。
近日，中科院宁波材料技术与工程研究所海洋实验室材料耦合损伤与延寿团队设计了一种快速准确修复石墨烯缺陷的方法，可在15分钟内高效修复石墨烯上多尺度、多类型的缺陷，在不影响石墨烯优异导电性的前提下，提高石墨烯薄膜的防腐性能。
石墨烯薄膜
可以吸收90%以上的太阳能。
最近，澳大利亚墨尔本swinburne大学技术中心转换原子材料(CTAM)的研究人员开发了一种新的石墨烯薄膜，它可以吸收超过90%的太阳光，并消除大部分红外热发射损失。这是这一壮举的第一份报告。这是一种高效的太阳能加热超材料，在开放的环境中可以快速加热到83摄氏度(181华氏度)，热量损失最小。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，创始主任贾教授表示，对于高效的太阳能吸热器来说，吸收太阳光的同时抑制热辐射损失(也称黑体辐射)是非常重要的，但要达到这一目标是极其困难的。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，导致其波长差异显著。然而，我们开发了一种具有三维结构的石墨烯超材料，它具有高吸收性，可以选择性地过滤掉黑体辐射。”
(文章内容来自网络)
这种三维石墨烯超材料由一层厚度为30纳米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，该介电层也作为铜基底来增强吸收。更重要的是，衬底被图案化成矩阵排列，以使波长选择吸收灵活且可调。这种新材料还将薄膜的厚度大幅降低至三分之一，并使用更少的石墨烯，其薄度有助于将吸收的热量更有效地转移到其他介质，例如水。此外，薄膜具有疏水性，有助于自清洁，而石墨烯层有效保护铜层免受腐蚀，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，因此可以根据应用要求或成本使用不同的金属，”最近发表在《自然新闻》上的一篇关于超材料的论文的主要作者、Swinburne大学的研究人员肯-林特说。他指出，铝箔也可以用来代替铜而不影响其性能。“我们使用原型薄膜生产清洁水，实现了令人印象深刻的96.2%的太阳能蒸汽效率。这对于使用可再生能源的清洁水发电来说是非常有竞争力的。”
他补充说，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。但是找到一种制造方法使衬底可扩展仍然是一个挑战。
石墨烯材料
能解决芯片问题吗？
芯片行业发展了半个多世纪，工艺也在不断推进。从微米到纳米，在纳米工艺领域已经从90nm压缩到5nm，未来甚至会突破更高的工艺。但受限于物理规则，传统硅材料可能无法支撑芯片破3nm以下，高端芯片的生产高度依赖光刻机。从目前国内的进程来看，高端芯片的国产化一时半会解决不了。但如果中国芯采用另一种物质模式，或许可以变道超车。这是什么材料？石墨烯~
芯片制造经过长期研发，解决了一系列技术难题。在材料和设备等方面。，一直稳定供应。再加上芯片厂商掌握的芯片代工技术，可以成功生产各种类型、不同工艺的芯片。传统的硅基芯片以硅为材料，支撑了行业几十年的发展，完成了从低端到高端的几代技术突破。
(文章内容来自网络)
但是进一步发展，硅基芯片可能就不行了。3nm，2nm，1nm甚至更先进的工艺，硅可以作为工艺材料吗？想要打破物理规则的限制，靠硅材料可能做不到。这时，探索新材料的发展模式就成了新的出路。目前已经进入第三代半导体材料，碳化硅、氮化镓等材料成为市场关注的焦点。然而，这些材料很难应用于高端电子消费产品。碳化硅适用于5G设备、新能源汽车，氮化镓广泛应用于充电器等设备。如果想替代硅材料，可能性不大。那么有没有一种材料不仅性能优异，还能替代硅基芯片呢？或许石墨烯已经成为一种选择。
首先要明确的是，石墨烯是一种二维碳材料，其特点是导电性强，广泛应用于光学、力学、电学等领域。同时应用于微纳加工、能源等行业的发展。由于石墨烯的广泛用途，也被很多人吹嘘。比如使用石墨烯电池，不仅充电快，而且非常安全。像这种不切实际的东西，基本都是在鼓吹石墨烯的性能。石墨烯虽然应用广泛，但要想在各个行业发挥真正的价值，还需要时间去探索。
然而，在半导体工业领域，中国研究人员已经成功生产出8英寸石墨烯晶片。这是业内少有的验证石墨烯可以做成晶圆的例子，晶圆可以切割成芯片，然后封装。性能方面，由于石墨烯的导电性强，晶体管的工作效率会更高。同样的工艺，石墨烯制作的碳基芯片是硅基芯片的10倍。
虽然偏向于理论效果，但是8寸石墨烯晶圆的出现已经发展出了初步的可能性，或许中国芯的变道超车可能就寄托在石墨烯上了。同样重要的是，由于性能是硅基芯片的十倍，即使是工艺流程较低的光刻机，也能生产出性能水平堪比高端光刻机的芯片。或者让中国芯直接避开光刻机，用普通设备做芯片。
了解石墨烯的特性
手套箱的安全性研究与开发
石墨烯(石墨烯)
是一种带sp的碳原子？杂化轨道形成具有蜂窝状晶格的六方二维碳纳米材料。
石墨烯具有优异的光学、电学和力学性能，在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物输送等领域具有重要的应用前景，被认为是未来的革命性材料。英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·格姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过微机械剥离法成功地将石墨烯从石墨中分离出来，因此* * *获得了2010诺贝尔物理学奖。然而，作为一种新材料，石墨烯仍然具有一些特殊的化学性质:
1，生物相容性:羧基离子的注入可以使石墨烯材料表面具有活性官能团，从而大大提高材料的细胞和生物反应性。与管状的碳纳米管相比，石墨烯更适合于生物材料的研究。而且与碳纳米管相比，石墨烯的边缘更长，更容易掺杂和化学修饰，更容易接受官能团。
2.氧化:能与活性金属反应。
3.还原性:可以在空气中氧化，也可以用酸氧化，用这种方法可以将石墨烯切成小块。氧化石墨烯是通过石墨氧化得到的层状材料，在水中加热或超声波剥离很容易形成分离的氧化石墨烯片层结构。
而石墨烯的结构相对稳定，碳碳键只有1.42。但由于其化学性质，仍然需要一个安全的实验环境:石墨烯手套箱。
Lab2000手套箱是一个高性能、高品质的闭环工作系统，能够自动吸收水和氧分子，净化工作环境，并提供1ppm O？而h呢？o惰性气氛。该系统是为石墨烯研发设计的经济型循环净化系统，包括封闭箱体、过渡舱、旋转式真空泵和集成有微控制器操作面板的循环净化系统。配有标准Lab2000系统的惰性气体净化系统配有一套净化柱(全自动和可更新),用于净化和维持手套箱中的气体环境。
更好的材料实验保护