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石墨烯真的亮了，做電燈泡它最強(qiáng)！

根據(jù)世界各國(guó)近年來針對(duì)新型電子材料“石墨烯”的不斷深入研究，世界各國(guó)的研究單位與專家也陸續(xù)的發(fā)表了相關(guān)性的研究發(fā)現(xiàn)與成果，就在今年，各國(guó)的研究單位把新型電子材料“石墨烯”運(yùn)用到了燈光照明領(lǐng)域上，石墨烯這次真的亮了，做為電燈泡就屬它最強(qiáng)了。專業(yè)連接器與接線端子代理商元茂貿(mào)易有限公司的陳工程師就關(guān)注上了有關(guān)新型電子材料“石墨烯”被運(yùn)用到燈光照明領(lǐng)域上的趨勢(shì)與未來發(fā)展，以下就是陳工程師透過網(wǎng)絡(luò)匯集整理出的相關(guān)性新聞。

石墨烯燈泡比傳統(tǒng)LED燈泡更便宜

根據(jù)BBC的最新消息稱，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的國(guó)家級(jí)石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯燈泡，擁有比LED燈泡更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和更低廉的價(jià)格。

在不少國(guó)家，由于LED燈泡的環(huán)保節(jié)能及使用壽命長(zhǎng)的特性，已經(jīng)有法律規(guī)定來確保LED燈泡迅速取代傳統(tǒng)白熾燈泡。而就在白熾燈被LED燈泡逐步取代的時(shí)候，這種新型石墨烯燈泡即將為照明技術(shù)帶來又一次革新，有望于2015年面市并開始銷售。

這種新型石墨烯燈泡仍基于LED技術(shù)研發(fā)，通過神奇的石墨烯分子大大增強(qiáng)其性能和使用壽命，而且在價(jià)格上有希望比傳統(tǒng)LED燈泡更便宜。這種創(chuàng)新技術(shù)的石墨烯燈泡為可調(diào)光燈泡，燈泡內(nèi)有燈絲形狀的LED燈，且LED燈外層會(huì)涂上石墨烯，石墨烯的導(dǎo)電能力強(qiáng)，可因此讓燈泡使用時(shí)間拉長(zhǎng)，并減少10%的能源消耗。

該研究所表示，該項(xiàng)目是2015年三月份開始的，正在抓緊展開石墨烯燈泡的銷售工作，通過降低成本力圖保持這種石墨烯燈泡比傳統(tǒng)LED燈泡更便宜。

南理工用石墨烯砍掉LED燈高成本

南京理工大學(xué)近期發(fā)布，該校取得新型二維半導(dǎo)體研究進(jìn)展，有望制造出新型材料，大大降低LED燈生產(chǎn)成本，該研究成果已經(jīng)在線發(fā)表在化學(xué)與材料等學(xué)科頂尖期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上，并被Nature、Nan oWerk等學(xué)術(shù)媒體選為“熱點(diǎn)文章”。

市面上能買到的LED燈，售價(jià)高于普通燈數(shù)十倍，使LED燈無法走入百姓家。南理工納米光電材料研究所曾海波所長(zhǎng)介紹，取材普遍、成本低廉的石墨烯等新材料非常適合用于制造包括LED在內(nèi)的信息、能源器件。然而，這些材料的金屬、半金屬屬性成了其致命缺點(diǎn)。如何改變這些材料的屬性成了材料學(xué)界難以攻克的瓶頸。

“制造LED只是這種新材料應(yīng)用的一個(gè)方面，”曾海波介紹，該材料還可以取代硅，應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、手機(jī)芯片的制造上，“一旦應(yīng)用，谷歌眼鏡、智能健康手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備不僅性能會(huì)突飛猛進(jìn)，而且會(huì)更輕薄小巧，價(jià)格更親民?！?/span>

用石墨烯做出世界上最薄的電燈泡

130年前，托馬斯·愛迪生用碳做成了世界上首款商用型燈泡的燈絲。而現(xiàn)在，來自哥倫比亞大學(xué)、首爾國(guó)立大學(xué)（SNU）、以及韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)研究院的研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)用相同的元素——碳的完美結(jié)晶形式（石墨烯）——做出了世界上最薄的電燈泡。盡管它的燈絲只有一層原子那么厚，但它產(chǎn)生的光亮仍可以很容易被肉眼看到。

通過將石墨烯微細(xì)絲附加在金屬電極上，然后懸掛在硅襯底的方式，電流通過燈絲并致其加熱至超過2500℃（4500℉），從而發(fā)出非常明亮的光。

哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程教授James Hone表示：

“我們已經(jīng)創(chuàng)造出了世界上最薄的燈泡，這種新型的‘寬帶’光源可以集成到芯片中，并為實(shí)現(xiàn)薄如原子的柔性透明顯示器、以及基于石墨烯的片上光通信鋪平道路”。

有趣的是，盡管石墨烯的溫度如此之高，但卻不會(huì)融化襯底或金屬電極。這是因?yàn)?，?dāng)石墨烯被加熱時(shí)，它的熱量不太能夠從本身傳到離開。

結(jié)果就是熱度被集中和限制在了細(xì)絲非常中間的地方，從而發(fā)出了強(qiáng)光。光譜測(cè)量發(fā)現(xiàn)，其峰值突破了人們的預(yù)期，這是由于發(fā)光長(zhǎng)絲與硅基板反彈干涉而造成的。

不同于任何常見的燈絲，因?yàn)椴馁|(zhì)透明，所以這種現(xiàn)象只可能發(fā)生在石墨烯上。通過改變與襯底之間的距離，研究人員就能夠調(diào)整其所發(fā)射的光譜。

石墨烯晶格（graphene lattice）也能夠非常高效地發(fā)光，由于其內(nèi)在力量可以維持激發(fā)水平，并允許電子的自由流通。也就是說，正如石墨烯可在上升狀態(tài)（elevated state）快速發(fā)射電子，它也可以在電加熱的情況下有效地釋放光子。

KRISS高級(jí)研究員Myung-Ho Bae表示：

在最高溫度下，電子溫度比石墨烯晶格的聲學(xué)振動(dòng)模式要高得多。這種獨(dú)特的熱特性，允許我們將懸浮石墨烯加熱至太陽一半的溫度，并使相對(duì)于固體基片的工作效率提升1000倍。

目前，研究人員正在設(shè)法改善這些光熱裝置，以便其能夠快速通/斷（產(chǎn)生0和1信號(hào)）并應(yīng)用于光通信。當(dāng)然，他們還會(huì)探索將之納入柔性材料的方法。