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石墨烯将改变智能手机未来五大形态

东流B网  2020-10-16 13:59:46

或许你对“石墨烯”这种材质并不熟悉,但实际上它将有可能改变我们未来的数字生活。从物理学角度来说,它是世界上第一个二维材料、比人类头发细一万倍,拥有柔韧性、透明的形态,并且能够导电。而在科技领域,包括三星、诺基亚等厂商都在致力于石墨烯材质的研发及应用,有望被应用在触摸屏、电池、传感器、晶体管等各种领域。也就是说,石墨烯是一种能够改变手机等数码产品未来形态的技术,主要体现在下面5个方面:

1. 柔软且坚不可摧的触摸屏

由于石墨烯柔韧、透明且可以导电的特性,相比传统玻璃,它更适合作为屏幕面板。包括美国德克萨斯大学、韩国成均馆大学均在早期进入此领域进行研究,并取得了一定的成功;而科技公司方面,三星在2011年已经研发出40英寸的石墨烯触摸屏面板、索尼则在2012年进一步将其柔性化。

也就是说,柔性屏幕的发展可能会因为石墨烯技术而取得突破。目前,真正商用的柔性屏幕仍无法实现任意弯曲且不会损坏,预计三星会在此领域率先取得突破,提出柔性石墨烯触摸屏,应用在手机、可穿戴设备领域。

  2. 充电速度更快的柔性电池

同理,石墨烯也能够应用在电池领域,解决目前电池技术的瓶颈。试想一下,一颗能够随意弯曲的电池,不仅更加安全,还可以在20秒内完成充电,显然是柔性屏幕手机的福音。这并非幻想,目前加州大学洛杉矶分校已经研制出石墨烯超级电容,厚度就如一张A4纸一般,并且具有柔韧性,可随意弯曲,量产也比较容易,充电速度是目前锂电池的100至1000倍。

除此之外,石墨烯电池也能够实现更大的容量。美国西北大学在石墨烯间的夹层加入了硅电极,来实现超出目前10倍的容量。这些案例都意味着:未来你的手机不仅会轻薄,电池电量还将达15000mAh、并且在几分钟内就可以充满。

  3. 更好的镜头传感器

目前数码摄像头的传感器材质基本上都是CMOS(互补金属氧化物半导体),尺寸方面几乎很难缩小,所以全画幅单反的体积依然惊人。但如果使用石墨烯,不仅可以将其变得更加小巧、还将具有更高的光线敏感性及更少的功耗。

目前新加坡南洋理工学院研制出的石墨烯传感器,已经拥有相当于CMOS 1000倍的光线敏感性、并减少10倍的功耗,这意味着未来数码相机也许不会再出现噪点、并且可以在保持大画幅的同时减少机身尺寸。

不仅仅是科研机构,诺基亚早在2011年就已经申请了石墨烯传感器专利,我们希望在未来的微软Windows Phone上看到这个特性。

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  4. 石墨烯晶体管

石墨烯还有可能被应用在晶体管上,对半导体行业的影响将是巨大的。简单来说,它能够让CPU、GPU更加省电,拥有更好的散热性,集成度也更好,从而实现更广泛的性能提升。

  5. 更快的网络

相关研究人员表示,由于石墨烯的光学响应率非常高,所以可以作为光纤传导介质,将目前的互联网速度提升100倍。相信随着研究的不断深入,石墨烯会更多被应用在电信基础设施领域。

石墨烯的潜力显然是巨大的,除了上述方向,它还可以用于太阳能电池、气体传感器、海水淡化、航空航天甚至是制造更薄更强韧的保险套。随着研究的深入,包括比尔·盖茨基金会、曼彻斯特大学国家石墨烯研究所、麻省理工学院等众多机构都将加速其发展,相信在未来几年我们会看到它的实际应用价值。

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