石墨烯是骗局还是未来黑科技?李永乐老师讲碳的同素异形体(56)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-08-18 01:38

        但是这个是石墨烯电池真正的投入商用可能还需要一段时间啊。总而言之呢他是一个未来的发展方向。再比如说啊我们可以用来做计算机芯片。现在呢计算机cpu啊,他面临的一个问题就是散热的问题。因为我们把这个计算机的这个功率搞的太大,电路太密集,最后这个热量散不掉。

        那你这个芯片就会烧毁,对不对?你用传统的半导体材料硅这个事儿呢就是没有办法再解决了。因为他电阻的就是比较大。现在我们如果使用石墨烯唑,莫斯管用石墨烯来做芯片的话,导热性能非常好,散热性就很好。而且店主又比较小,对吧?所以呢你就可以提高计算速度,可能会上百倍的提高的计算机计算速度。当然这可能还是我们的一个比较远的设想啊,目前为止我们在制作石墨烯这一块其实还具有很大的困难。所以做芯片呢呃可能还需要几十年的时间,石墨烯还有什么作用呢?他还可以进水啊,因为石墨烯它是一个平面结构,所以呢它具有很大的面积,体积比就是说它的表面积非常非常大,对吧?他。体积又很小,所以这样一来呢,这个它具有很大的吸附能力。

        那么有一些杂志呢就可以吸附到这个石墨烯表面。同时呢我们还可以改变这个石墨烯的一些结构,使得只有水分子能够经过石墨烯。其他的什么那个。氯化钠呀这些物质都不能经过,这样一来呢我就可以用它在净化海水,对吧?哇,海水装到石墨烯的一侧,加一个压强,让海水的这个水分子透过去,其大分子都过不去,我们就把海水淡化了嘛,对吧?因为我们要知道啊,世界上有很多人其实是面临缺水这个这个问题的。呃,那还有一个问题呢就是啊我们可以用它来做一些生物医疗方面的。一些工作啊,生物医疗。

        啊,哪些收益呢?比如说啊石墨烯具有很好的生物岛定性,我们身体的那个各种信号源通过电来进行传导的嘛。那么假如有一个人他就有一些残疾,比如说他眼睛瞎了。是吧那我们今天要安一个假的眼睛,我们怎么把这个甲的眼睛感受到的电信号传给这个人呢?呃,科学家们认为用石墨烯做做导电材料是非常合适的。那再比如说啊这个石墨烯啊,这碳原子之间是有动的,对吧?所以呢如果生物的dna分子通过了这个石墨烯的时候,那么dna上面有4种碱基。不同的剪辑经过的时候呢,对这个呃石墨的影响是摩西的影响是不一样的。所以这样一来我通过电流的变化,可以探知到你这个dna。所以可以做dna检测啊,科学家们还发现呢这个石墨烯啊呃对于某些细菌来讲,细菌是难以生存的,所以可以用来抗菌。总而言之吧在生物医学上可能也会有很多的作用啊。

        那么这些问题呢都是一些现象。我们想问说石墨烯为什么具有这些特点?这个是我们化学中啊要研究的最重要的一个问题。那就是为什么他为什么具有这样的特点。这个是由于它的结构决定的啊结构组成决定的。石墨烯之所有以上的那些优势,完全是由于它的结构所决定的。

        为了解释这件事儿啊,我们要给大家介绍一个概念,就是电子的轨道啊,我们知道碳是六号元素,呃,这个中间原子核外部六个电子在6店子是分层。排布的其中呢最内层有两个电子,它是稳定的啊,那么外面还有四层四的电子,这四个电子他是存在一定的轨道的。说这四个垫子是怎么样去运动的呢?啊,人们经过研究发现,把电子这个东西呢,因为他有播第二相信,所以他不一定在什么位置。我们如果持续的观测就会发现呢,电子存在各个地方的概率不一样。我们把这概率画出来就叫电子云。那么科学家们经过研究发现呢,就是说第二层的原子,第二层的电子轨道啊,它其实是有两种不同的电子分布情况。

        第一种呢就是一个球体的分布。电子可能在这个球中的某一个位置,这种轨道呢我们就称之为S轨道S轨道啊。那么第二种轨道呢是说他有一个纺锤体的结构。如可能会在这个纺锤体中的任何一个部位,这种呢就叫P轨道。但是这个纺锤体是有方向性的,他可以是左右的,他也可以是前后的,他还可以是上下的。所以呢它是有三个P轨道,分别称为px py和pz。

        啊,好,这样一来呢,第二层的这个轨道一共就有四个轨道,S轨道PXPYPZ1共是四个轨道。这四个轨道里边呢,每一个轨道可以容纳最多两个电子自旋。相反的,这是根据刨地不相容原理啊,同一个轨道不能有自学也相同的电子。所以说呢一共最多可以容纳八个电子。当然看16号元素。所以在外层只有四个电子,那么问题来了,这四个电子究竟是取哪个轨道呢?对吧?他一共有8种情况啊,一共是四个轨道,八种情况嘛,他到底是取哪个轨道呢?比如说吧我们来说一下金刚石啊。

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