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無人機(jī)領(lǐng)域極具潛力的新材料——石墨烯

2015-12-18 11:10 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：陳瑩 來源：宇辰網(wǎng)
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　　在無人機(jī)領(lǐng)域，新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)，其中最具代表性的當(dāng)屬石墨烯。憑借著質(zhì)輕、堅(jiān)固、導(dǎo)熱、導(dǎo)電的特性，石墨烯未來或?qū)⑾破鹨粓黾夹g(shù)革命。
　　它是世界上最薄的材料，其厚度只有頭發(fā)絲的幾十萬分之一，但堅(jiān)實(shí)程度卻是鋼的200倍。它曾現(xiàn)身華為Mate8手機(jī)發(fā)布會，被任正非評價(jià)“它已經(jīng)開始觸及技術(shù)革命的前沿”。它曾只與電池相關(guān)，如今卻開始進(jìn)軍航空航天產(chǎn)業(yè)，并被評價(jià)可能將“徹底改變21世紀(jì)”。它，就是最近很火的石墨烯。

圖：石墨烯結(jié)構(gòu)

　　石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子材料，以六角行模式排列，屬于碳的二維結(jié)構(gòu)，是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的新型納米材料。

　　2004年，曼徹斯特大學(xué)教授安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫利用透明膠帶反復(fù)粘貼石墨薄片，最終將單層石墨烯首次分離出來。隨后幾年，兩位教授在單層和雙層石墨烯體系中分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)及常溫條件下的量子霍爾效應(yīng)，并借此獲得了2010年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 

　　2011年，英國政府決定在曼徹斯特大學(xué)建立國家石墨烯研究所，旨在將英國打造成未來石墨烯的創(chuàng)新中心。2015年3月，該研究所正式運(yùn)營，擁有120名員工、1500平米超凈間、以及光學(xué)、計(jì)量、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和各種專業(yè)研究設(shè)備。2015年10月23日，華為宣布與曼徹斯特大學(xué)展開合作，旨在研究如何將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和移動(dòng)通信設(shè)備。

圖：附有石墨烯涂層的無人機(jī)

　　同月，中央蘭開夏大學(xué)和英國國家石墨烯研究所共同研發(fā)了一架機(jī)翼附有石墨烯涂層的無人機(jī)。石墨在無人機(jī)產(chǎn)業(yè)甚至整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)的價(jià)值主要表現(xiàn)在：一防腐，可以防止設(shè)備生銹。二、質(zhì)輕、堅(jiān)固，可以減少機(jī)身重量、降低雷擊所造成的損壞，提高燃油效率，進(jìn)而延長航時(shí)。三、可以加大鋰離子電池的壽命。

　　該無人機(jī)的研發(fā)人員稱：“我們的目標(biāo)是研究石墨烯在減阻、雷擊保護(hù)以及其他方面的價(jià)值。石墨烯在航空領(lǐng)域有很大的潛力，它的堅(jiān)固令人難以置信，卻又非常輕便靈活。我們希望未來石墨烯能在航空業(yè)中發(fā)揮作用?！?

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