針對這種傳感器的潛在應用范圍從偵測氣體外泄、檢測有毒與易爆氣體、測量并檢測DNA與蛋白質以及水中污染物。
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,其表面電阻就會出現(xiàn)變化,然后結合電傳感檢測器,就可以讓石墨烯成為一種優(yōu)異的氣體傳感器。
應用七:3D成像更精確
勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)的研究人員使用單層石墨烯作為一個清晰類透鏡蓋(Lens-likeCap)—稱為石墨烯電池液(GLC)—為單個膠狀納米粒子的原子創(chuàng)造新的成像系統(tǒng)。
這個過程將大大簡化反復試驗原子級(Atomic-scale)工程學的設計和重新設計過程。
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扭曲納米粒子的結構,而校正結構的過程通常相當復雜,一個設計完成在之前,須經(jīng)過反復多次的試驗。
OK,石墨烯可作為敏感納米粒子的保護層。
Ercius的團隊第一次使用的新技術,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構—可在計算機中顯示3D模型,目的在于設計可以組合在一起的“積木”,以形成更大的特定電子和物理特性架構,滿足現(xiàn)今許多產(chǎn)業(yè)需求。
圖:SINGLE使用TEM為在GLC中自由旋轉的鉑納米粒子成像,以確定個別的膠體納米顆粒3D結構。
在LBNL,Ercius的下一步將使用更快的每秒400幀的攝影鏡頭,以更精確的構造出TR3D模型,精準度可超越他們現(xiàn)在擁有的2納米精準度設備。
應用八:超導體
加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)的研究人員,透過摻雜鋰后再使其冷卻至5.9度絕對溫度(Kelvin)。
但這還只是個開始,因為UBC教授AndreaDamascelli希望使用與先前相同的方法,加上他自已的一點秘密配方,從而讓摻雜的石墨烯達到更高的臨界溫度(Tc;即變成超導體)。
圖:鋰(黃色)在原始石墨烯(black)晶格中摻雜的原子結構。Source:UBC
Damasdcelli已經(jīng)在石墨烯原子單層中試驗過各種摻雜物了,他并測量這種可吸附的原子是否在表面上擴散,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現(xiàn)超導體,或至少是在可輕松實現(xiàn)商用產(chǎn)品的溫度條件下,例如液態(tài)氮的溫度——77度絕對溫度,可望較易于在設備中進行維護。
應用九: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,只有石墨烯和碳納米管可以做到,這樣用一塊手機電池就可以驅動?!?/p>
因此,軍用、救生用加熱衣服是正在開發(fā)的一種產(chǎn)品。
其他產(chǎn)品還包括利用石墨烯復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備,以及儲能電池的改性。