（中国粉体技术网/刘莉）石墨烯（Graphene）是由单层的碳原子紧密排列成二维的蜂巢状六角格子的一种物质。自从2004年Andre Geim 和他的学生Konstantin Novoselov通过实验从石墨里面剥离出单层的石墨烯后，石墨烯的研究和应用在不到十年间就获得了飞速发展，而这完全得益于石墨烯的特殊结构和优良性能。
1.石墨烯性能
光学性能
石墨烯具有优异的光学性能。理论和实验结果表明，单层石墨烯吸收2.3%的可见光，即透过率为97.7%，它几乎是完全透明的。这一性能决定了石墨烯适合应用于一些轻薄、透明的元器件。
电学性能
石墨烯结构稳定，各碳原子间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，无碳原子缺失情况，也就保持了结构稳定，使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射，迁移率可达200000cm2/(v*s)，约为硅中电子迁移率的140倍，其电导率可达104s/m，是室温下导电性最佳的材料。因受温度和掺杂效应影响很小，低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的一大显著优势。
力学性能
石墨烯其抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa。石墨烯的强度极限为42N/m2，是已知材料中强度和硬度最高的晶体结构，从而保证了石墨烯制品的使用稳定性，也有助于促进石墨烯增强复合材料和机械材料的研究应用。
热学性能
石墨烯的理论比表面积可达2630m2/g，室温热导率约为5300 w/(m·k)，高于碳纳米管和金刚石，是室温下铜的热导率的10倍多。对于一些电子设备，频率越高，热量也越高，如果导热性达不到要求，频率提升就会受到限制，填充的信号也就有限。导热率高决定了石墨烯适合于高频电路。
2.石墨烯触摸屏应用实例
由于石墨烯导电、导热性好，透明度高，因此可用来发展出更薄、导电速度更快、导热性更好的新一代高频电子元件或晶体管，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、太阳能电池。
以韩国三星公司和成均馆大学进行的研究为例，研究人员利用化学气相沉积的方法获得了对角长度为30英寸的石墨烯，并将其转移到188微米厚的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜上，进而制造出了以石墨烯为基础的触摸屏。如下图1所示，生长在铜箔上的石墨烯先和热剥离型胶带（蓝色透明部分）粘在一起，然后用化学的方法把铜箔溶解掉，最后用加热的方法把石墨烯转移到PET薄膜上去。
 图1 生长在铜箔上的石墨烯转移到PET薄膜的过程示意图
研究者们在石墨烯上适当的位置印上银电极，用银电极把材料划分成一块块3.1英寸大小的区域，然后在区域内的石墨烯上放上规则排布的绝缘点阵。这样两片对应的组装在一起就做成了弹性很好的触摸屏器件。
图2 石墨烯触摸屏的工作原理示意图
如上图2所示，触摸屏由上下两层粘在PET薄膜上的石墨烯构成，没有触摸的情况下，两层石墨烯被下层石墨烯上放置的绝缘点阵阻隔而互不接触。当发生触摸时，PET薄膜和石墨烯在压力下发生形变，上下两层石墨烯就发生接触，电路联通。接触的位置不同，器件边缘电极收集到的电信号也不一样，通过对电信号的分析，就可以确定触摸屏上发生接触的位置，从而做出响应。
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