石墨烯將改變手機(jī)行業(yè)

或許你對(duì)“石墨烯”這種材質(zhì)并不熟悉，但實(shí)際上它將有可能改變我們未來(lái)的數(shù)字生活。從物理學(xué)角度來(lái)說(shuō)，它是世界上第一個(gè)二維材料、比人類頭發(fā)細(xì)一萬(wàn)倍，擁有柔韌性、透明的形態(tài)，并且能夠?qū)щ?。而在科技領(lǐng)域，包括三星、諾基亞等廠商都在致力于石墨烯材質(zhì)的研發(fā)及應(yīng)用，有望被應(yīng)用在觸摸屏、電池、傳感器、晶體管等各種領(lǐng)域。也就是說(shuō)，石墨烯是一種能夠改變手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品未來(lái)形態(tài)的技術(shù)，主要體現(xiàn)在下面5個(gè)方面：

1. 柔軟且堅(jiān)不可摧的觸摸屏

由于石墨烯柔韌、透明且可以導(dǎo)電的特性，相比傳統(tǒng)玻璃，它更適合作為屏幕面板。包括美國(guó)德克薩斯大學(xué)、韓國(guó)成均館大學(xué)均在早期進(jìn)入此領(lǐng)域進(jìn)行研究，并取得了一定的成功;而科技公司方面，三星在2011年已經(jīng)研發(fā)出40英寸的石墨烯觸摸屏面板、索尼則在2012年進(jìn)一步將其柔性化。

也就是說(shuō)，柔性屏幕的發(fā)展可能會(huì)因?yàn)槭┘夹g(shù)而取得突破。目前，真正商用的柔性屏幕仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)任意彎曲且不會(huì)損壞，預(yù)計(jì)三星會(huì)在此領(lǐng)域率先取得突破，提出柔性石墨烯觸摸屏，應(yīng)用在手機(jī)、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。

2. 充電速度更快的柔性電池

同理，石墨烯也能夠應(yīng)用在電池領(lǐng)域，解決目前電池技術(shù)的瓶頸。試想一下，一顆能夠隨意彎曲的電池，不僅更加安全，還可以在20秒內(nèi)完成充電，顯然是柔性屏幕手機(jī)的福音。這并非幻想，目前加州大學(xué)洛杉磯分校已經(jīng)研制出石墨烯超級(jí)電容，厚度就如一張A4紙一般，并且具有柔韌性，可隨意彎曲，量產(chǎn)也比較容易，充電速度是目前鋰電池的100至1000倍。

除此之外，石墨烯電池也能夠?qū)崿F(xiàn)更大的容量。美國(guó)西北大學(xué)在石墨烯間的夾層加入了硅電極，來(lái)實(shí)現(xiàn)超出目前10倍的容量。這些案例都意味著：未來(lái)你的手機(jī)不僅會(huì)輕薄，電池電量還將達(dá)15000mAh、并且在幾分鐘內(nèi)就可以充滿。

3. 更好的鏡頭傳感器

目前數(shù)碼攝像頭的傳感器材質(zhì)基本上都是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)，尺寸方面幾乎很難縮小，所以全畫(huà)幅單反的體積依然驚人。但如果使用石墨烯，不僅可以將其變得更加小巧、還將具有更高的光線敏感性及更少的功耗。

目前新加坡南洋理工學(xué)院研制出的石墨烯傳感器，已經(jīng)擁有相當(dāng)于CMOS 1000倍的光線敏感性、并減少10倍的功耗，這意味著未來(lái)數(shù)碼相機(jī)也許不會(huì)再出現(xiàn)噪點(diǎn)、并且可以在保持大畫(huà)幅的同時(shí)減少機(jī)身尺寸。

不僅僅是科研機(jī)構(gòu)，諾基亞早在2011年就已經(jīng)申請(qǐng)了石墨烯傳感器專利，我們希望在未來(lái)的微軟Windows Phone上看到這個(gè)特性。

4. 石墨烯晶體管

石墨烯還有可能被應(yīng)用在晶體管上，對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響將是巨大的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它能夠讓CPU、GPU更加省電，擁有更好的散熱性，集成度也更好，從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的性能提升。

5. 更快的網(wǎng)絡(luò)

相關(guān)研究人員表示，由于石墨烯的光學(xué)響應(yīng)率非常高，所以可以作為光纖傳導(dǎo)介質(zhì)，將目前的互聯(lián)網(wǎng)速度提升100倍。相信隨著研究的不斷深入，石墨烯會(huì)更多被應(yīng)用在電信基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。

總結(jié)

石墨烯的潛力顯然是巨大的，除了上述方向，它還可以用于太陽(yáng)能電池、氣體傳感器、海水淡化、航空航天甚至是制造更薄更強(qiáng)韌的保險(xiǎn)套。隨著研究的深入，包括比爾·蓋茨基金會(huì)、曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究所、麻省理工學(xué)院等眾多機(jī)構(gòu)都將加速其發(fā)展，相信在未來(lái)幾年我們會(huì)看到它的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。