[石墨和石墨烯的區(qū)別]石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的由碳原子的閱讀題練習(xí)及答案

1、 石墨和石墨烯的區(qū)別 石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的由碳原子的閱讀題練習(xí)及答案【 - 材料分析】石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的由碳原子組成的二維晶體，石墨烯薄片只有1 原子厚。自 xx 年被曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)之后， 作為目前世界上最薄的材料， 石墨烯就成為科學(xué)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)在科學(xué)家首次證實(shí)了人們懷疑已久的問(wèn)題，石墨烯是目前已知世界上強(qiáng)度最高的材料。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的專(zhuān)家為了測(cè)試石墨烯的強(qiáng)度，先在一塊硅晶體板上鉆出一些直徑一微米的小孔， 每個(gè)小孔上放置一個(gè)完好的石墨烯樣本，然后用一個(gè)帶有金剛石探頭的工具對(duì)樣本施加壓力。結(jié)果顯示，在石墨烯樣品微粒開(kāi)始斷裂前，每 100 納米距離上可

2、承受的最大壓力為 2 9 微牛左右。按這個(gè)結(jié)果測(cè)算，要使1 米長(zhǎng)的石墨烯斷裂，需要施加相當(dāng)于 55 牛頓的壓力，也就是說(shuō)，用石墨烯制成的包裝袋應(yīng)該可以承受大約兩噸的重量。為了讓我們對(duì)石墨烯的強(qiáng)度有個(gè)更清楚的概念，該實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人、哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程學(xué)教授詹姆斯霍恩作了一個(gè)形象的比喻他說(shuō)，他與同事進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)就好比在一個(gè)茶杯上覆一層塑料薄膜，然后用鉛筆扎薄膜來(lái)測(cè)量塑料薄膜的強(qiáng)度?；舳髡f(shuō)，如果用石墨烯薄片來(lái)代替塑料薄膜蓋在茶杯上，將鉛 筆放在薄片之上，然后再將一輛汽車(chē)放在鉛筆上并保持平衡， 那么結(jié) 果是，石墨烯薄片紋絲不動(dòng)。當(dāng)然這很難做到，不僅是因?yàn)楹茈y將汽車(chē)放在鉛筆之上，更是 因?yàn)楹茈y找到一個(gè)完好

3、的石墨烯樣板能夠達(dá)到鉛筆和茶杯這樣肉眼 可觀察到的體積。但這樣的比較是很恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)檫@就是我們可以用 肉眼感受到的石墨烯的強(qiáng)度。半導(dǎo)體工業(yè)有意利用石墨烯晶體管制造微型處理器，進(jìn)而生產(chǎn) 出比現(xiàn)有計(jì)算機(jī)更快的計(jì)算機(jī)，對(duì)于有關(guān)石墨烯強(qiáng)度的新實(shí)驗(yàn)結(jié)果更 是興奮不已。加州理工大學(xué)教授朱莉婭格里爾說(shuō)，壓力恰恰是微型處理器 制造過(guò)程中遇到的主要阻力之一，而生產(chǎn)晶體管使用的材料不僅要有 出色的電子特性，“還要能夠承受住生產(chǎn)過(guò)程中的壓力和反復(fù)使用過(guò) 程中產(chǎn)生的熱量”。她強(qiáng)調(diào)，在證實(shí)了石墨烯的強(qiáng)度之后，可以相信石墨烯能夠承受住這種壓力。研究人員和工業(yè)界將石墨烯看作硅的替代品，用以生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。 隨著石墨烯

4、的各種特性被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)， 相信很快就可以投入大批量低成本的工業(yè)化生產(chǎn)。A 測(cè)試石墨烯強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置其實(shí)很簡(jiǎn)單， 只是需要帶有直徑一微米小孔的硅晶體板一塊、 一個(gè)完好的石墨烯樣本、 帶有金剛石探 頭的工具。B 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示， 每 100 納米距離上石墨烯樣品可承受的最大壓力為 2 9 微牛。C 該實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人說(shuō)， 這個(gè)實(shí)驗(yàn)就好比在一個(gè)茶杯上覆一層塑料薄膜，然后用鉛筆扎薄膜來(lái)測(cè)量塑料薄膜的強(qiáng)度。D 在石墨烯被發(fā)現(xiàn)不久，人們就猜測(cè)，石墨烯可能是目前已知的世界上強(qiáng)度最高的材料； 美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)再次證實(shí)了這一觀點(diǎn)。A 石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的由碳原子組成的二維晶體，它只有 1 原子厚，已被證實(shí)為目前已知世界上最薄的材料。B 如果用石墨烯制成包裝袋，應(yīng)該可以承受大約兩噸的重量，可見(jiàn)，要使1 米長(zhǎng)的石墨烯斷裂，需要施加 55 牛頓的壓力。C 石墨烯是目前世界上最薄的材料， 科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)時(shí)很難找到一個(gè)完好的能夠達(dá)到鉛筆和茶杯的體積的石墨烯樣板。D 石墨烯強(qiáng)度高，如果還能發(fā)現(xiàn)它的其