东京奥运会已经圆满结束,中国的运动员们取得了相当傲人的成绩。在各位网友细扒有哪些运动员获得金牌,哪些运动员获得银牌时,小编却注意到了一项高科技的产品进入了东京奥运会的赛
场——石墨烯制作的弓和运动员穿的衣服。
韩国选手金济德在2020年东京奥运会上使用石墨烯弓箭参加比赛。据报道,参加比赛时,运动员可根据自己的喜好选择石铝弓或者石墨烯弓。韩国选手选择的就是石墨烯弓。
石墨烯弓柔韧性十足,它可以被弯曲复原而又不失去它原本的性能和柔韧感。提供石墨烯弓的公司在这之前原本用的是碳纳米管材料,但后来经过多次的实验和数据对比后决定用石墨烯替换了碳纳米管。
石墨烯弓比碳纳米管弓的耐用性高出了60%,减震性也高出了20%,因为石墨烯本身的特性,石墨烯弓的优势不言而喻。
同样是2020年东京奥运会,韩国田径选手李惠珍用石墨烯制造的自行车参加比赛。石墨烯材料的抗压性能够使骑自行车的人在骑行时感受到的冲击力较小,使运动员最大程度上保持身体的平衡。此次比赛不仅韩国选手使用了石墨烯制作的自行车,丹麦、瑞士等六个国家的选手也相继在赛中选用了石墨烯自行车比赛。
除此之外,荷兰国家自行车车队的队服衬衫采用的也是可持续G+石墨烯高性能印花材料。此材料可以吸收运动员身体产生的热量并通过与周围环境的相互作用将热量消散。
各国运动员取得的成绩和自身努力奋斗密不可分,但在科技飞速发展的当下,各类高新技术已经悄然潜入各大体育赛事,成为推动运动员再创佳绩的强大后盾。
不管是石墨烯弓还是石墨烯自行车以及石墨烯衬衫的出现,都说明了石墨烯这项新材料已经渐渐走向国际与国际接轨。现有的材料被更优越的材料替代是发展的必然规律。
随着科技的发展以及石墨烯所拥有的各种特性支撑,在以前可望而不可即的石墨烯产品将会越来越多,石墨烯被应用的领域也会越来越广。那么石墨烯有哪些魅力,能让石墨烯制作的产品走上国际舞台并倍受到青睐呢?
一、力学特性
石墨烯是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa。所以用石墨烯制作的产品非常坚固,像上文提到的石墨烯弓一样既有韧性也有强度。
二、电子效应
石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s),这一数值超过了硅材料的10倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。与很多材料不一样,石墨烯的迁移速率受温度的影响很小,在50~500K之间的任何温度下,单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/(V·s)左右。在某些特定条件下如低温下,石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/(V·s)。
三、热性能
石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料,高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK)。当它作为载体时,导热系数也可达600W/mK。因此石墨烯采暖系统跟传统的采暖系统相比发热更快、更耐用也更安全。
四、光性能
石墨烯具有非常良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内,厚度每增加一层,吸收率增加2.3%。
当入射光的强度超过某一临界值时,石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器。由于这种特殊性质,石墨烯能够广泛应用在超快光子学。
五、独特的溶解性
在非极性溶剂中表现出良好的溶解性,具有超疏水性和超亲油性,拥有这个特性的材料目前为止较少。
六、吸附性
石墨烯拥有两极的吸附性,既可以吸附各种原子和分子,也可以脱附各种原子和分子。
七、超高熔点
石墨烯具有超高熔点,科学家在2015年的研究中表示其熔点约4125K,但也有其他研究表明熔点可能在5000K左右。
石墨烯的这七大特决定了石墨烯的可发展性。它的发展前景和可应用的领域不仅是现今所见的,随着科学技术的不断发展,石墨烯材料的未来具备更多想象空间和可能性。
相信我国的石墨烯技术、石墨烯产品也会像我国的运动员一样不断突破自我,创造奇迹。
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