石墨烯改变我们未来生活的十二种应用

在今年央视春晚现场，《雪花赋》和《时代号子》“汽车特技”的演员在众多节目中脱颖而出。他们身穿一套石墨烯智能发热服，在零下20度的春晚现场，上演“冰雪奇缘”和“速度与激情”。石墨烯智能发热服轻薄柔软、舒适性佳，可在零下20度的严寒气候下持续发热4小时。

石墨烯充电宝、石墨烯打底裤、石墨烯机油……作为一种新型纳米材料，石墨烯正悄然走进人们的生活，而又因为它的“黑科技”属性，让很多人对它的了解仍停留在概念阶段。

石墨烯是“碳材料家族”中的一员，是由一个个碳原子在平面内按照六边形蜂窝状结构排列形成的一种层状材料。由于其厚度只有一个碳原子的大小，约为0.34纳米，相当于一根头发丝的二十万分之一，是人类迄今为止发现的最薄的材料，石墨烯也被称作是一种二维材料。石墨烯是目前发现的最薄、导电导热性能最强、最坚硬的新型纳米材料，被称为“黑金”，是“新材料之王”。石墨烯在半导体、柔性电子、生物医学、储能、传感检测等诸多领域具有巨大产业应用价值。

石墨烯发动机润滑油

深圳一家公司运用纳米石墨烯超润滑、超钢铁百倍强度、超薄、超细片径、超高导热等优异性能，使用自研合成的特种分散剂，形成纳米石墨烯在机油中均匀久效地分散体系，不团聚、不沉淀，制造出石墨烯保护剂和石墨烯润滑油，应用于发动机润滑领域。

目前，该公司生产的墨润石墨烯发动机保护剂通过国家汽车监督检测中心的台架试验以及其他权威部门的行车试验，检测结果显示在节能减排、抗磨减摩、减震降噪、延长换油期等方面具有显著功效，节油率可达5-15%，减少尾气排放可达20-40%。

石墨烯智能发热服饰

无论是在北方零下28℃的严寒气候条件下，还是南方阴冷潮湿的环境里，石墨烯发热服可在30秒升温到40℃左右的高效保暖效果，这种高科技服饰，已经从舞台走向我们的日常生活，我们普通老百姓已经可以亲身体验到这份来自高科技的温暖与健康。

石墨烯灯泡

英国曼彻斯特大学的国家级石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯灯泡，石墨烯的导电能力强，可因此让灯泡使用时间拉长，并减少10%的能源消耗。同时拥有比LED灯泡更坚固的结构和更低廉的价格。

石墨烯医疗产品

中国的科研人员发现细菌的细胞在石墨烯的纸上无法生长，而人类细胞则不会受损。可以利用石墨烯的这一特性来做绷带、食品包装甚至抗菌T恤衫、人造皮肤等等。

透明触摸显示屏

石墨烯层很薄、几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。

可穿戴设备

石墨烯有很强的韧性，使其成为可穿戴技术的理想选择。西班牙光子科学研究所的研究人员已经将石墨烯集成到像创可贴那样、可附着在皮肤上的紫外线贴片上。隐藏在内部的石墨烯层高度敏感，可以通过皮肤测量心率和血氧，也可以测量紫外线强度，提供可以监测你健康指标的各种变化，时刻得知身体的健康状况。

机器人

石墨烯也可以用于生物医学领域，包括改善人造肢体。通过将基于石墨烯的神经传感器嵌入四肢，人就能感觉到肌肉的收缩，并对其行为做出反应。这有助于他们控制机械手臂的运动和力量。

除了重量更轻和非侵入性外，石墨烯还能快速地对压力做出反应，确保自然运动和穿戴者进行控制。石墨烯可以使未来的假肢比以往任何时候都更加舒适和灵敏。

石墨烯地暖

由于石墨烯超小电阻，可以让电能大幅转为热量，核心发热材料厚度只有0.4mm，转化率高达98%以上，石墨烯的稳定性可让石墨烯地暖使用寿命达到50年以上，运行成本与维护成本，也分别比集中供暖和水地暖低1/2~3/4。

智能手机

石墨烯可能会成为智能手机技术戏剧性升级的动力。石墨烯具有足够的韧性，可以天线或触屏的形式被整合到可弯曲手机中。

手机是石墨烯最明显的用例之一，5G网络技术则是另一个，爱立信已经在其5G演示中使用了石墨烯。但手机绝不是石墨烯唯一能产生影响的领域。

超级电池

浙江大学高分子科学与工程学系某团队研制出了新型铝-石墨烯电池。据悉，在零下30摄氏度的环境下，这种新型电池依然能够实现1000次充放电性能不减。在100摄氏度的环境中，它能实现4.5万次稳定循环。

如果智能手机用上这种电池，每天哪怕充电10次，也能用上近70年。而且可以实现充电5秒，通话两小时，可以说是在电池方面有了颠覆性进化。当然，想要商用还需时日。

食品标识

通过激光加热目标材料表面来创造出片状、泡沫状的石墨烯，可以在食物表面添加RFID标签，未来我们可以通过RFID标签就可以了解食物的产地、生产日期和运输渠道等信息，同时激光诱导石墨烯技术还可在食物表面制作出可食用的生物传感器，监测食物中的大肠杆菌和其他潜在微生物。

染发剂

美国西北大学黄嘉兴（Jiaxing Huang）课题组利用石墨烯代替有毒的分子制备更安全的染发剂。只需要十分钟，石墨烯在头发表面形成一层均匀的薄膜，厚度约2微米。研究者对比了清洗前后的头发颜色，至少可以抵御30次的洗发水清洗而不明显褪色。换句话说，即使你每天洗头，也可以至少保证1个月不褪色。