石墨烯，讓諾基亞更耐摔
有消息稱，芬蘭手機(jī)巨頭諾基亞并剛剛從歐盟的未來與新興技術(shù)組織(FET)獲得了13.5億美元研究經(jīng)費(fèi)，該經(jīng)費(fèi)將用于石墨烯材料(Graphene)的研究。石墨烯是已知材料中最薄的一種，只有一個(gè)原子那么厚，但卻具有相當(dāng)大的硬度，比鋼鐵堅(jiān)硬300倍。那么，諾基亞研究這種物質(zhì)是為什么呢?難道只是為了讓諾基亞一直保持這個(gè)位面上最耐摔的手機(jī)的稱號(hào)嗎?
我們先來了解石墨烯是什么樣的一種東西：
石墨烯(Graphene)：是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光”;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。(Via 維基百科)
諾基亞將會(huì)把石墨烯應(yīng)用在哪些方面呢?我們找到了一個(gè)由諾基亞研究中心編寫的石墨烯在手機(jī)中應(yīng)用的PDF文件，從中可以看到Nokia對(duì)這種新型材料的設(shè)想：
提升現(xiàn)有手機(jī)的性能、降低成本，例如取代在液晶顯示器觸控面板中廣泛使用的透明ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電層，以及用于其他高頻電子元器件中;
在未來的概念手機(jī)設(shè)計(jì)中(如諾基亞一直在開發(fā)的柔性手機(jī))，諾基亞還考慮將石墨烯應(yīng)用于線路板、柔性材料以及一體化多點(diǎn)感應(yīng)平臺(tái);
從下圖的柔性產(chǎn)品概念圖中可以看到，諾基亞看中的是石墨烯的柔韌性、可拉伸性以及可變形特性，也就是說，諾基亞研究石墨烯材料不是為了讓自己的手機(jī)變得更硬，而是讓自己的手機(jī)變得更軟!
由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、超級(jí)電容甚至是透明電池中的電極材料。從諾基亞的文件中也可見一斑：
石墨烯電極電池特性曲線
或者用于制作更薄的觸摸屏。圖中可見，這種觸摸屏包含一層50納米厚的DLC防掛材料、一層700納米厚的聚對(duì)二甲苯涂層、一層200納米厚的石墨烯導(dǎo)電層、一層200微米厚的PET材料，整個(gè)觸摸屏厚度僅為0.2毫米。此外，諾基亞還計(jì)劃利用石墨烯研發(fā)觸覺反饋設(shè)備，比如說，當(dāng)你的手機(jī)屏幕上顯示出一副絲綢的圖片，你觸摸屏幕時(shí)會(huì)有摸到絲綢的順滑感覺。是不是很神奇呢?
