(1)納電子由2005年Geim研究組與Kim研究組的發(fā)現(xiàn)顯示:在室溫下,石墨烯的高載流子遷移率是商用硅片的十倍左右,同時,它的熱穩(wěn)定性好,摻雜無負影響,室溫下亞微米尺度的彈道傳輸特性可達0.3 m,這就是納電子器件采用石墨烯作摻雜的**憑證,這就使得電工領(lǐng)域?qū)⒂锌赡苤瞥墒覝貜椀缊鲂?yīng)管。此外,石墨烯即使減小到納米尺度,甚至到單個苯環(huán),它的熱穩(wěn)定性和電學性能依舊不會有影響,石墨烯在電子方面的應(yīng)用指日可待。
(2)計算機研究表明,石墨烯是綜合性能**的導(dǎo)電材料。如果能應(yīng)用在高頻電路上將一定可行。高頻電路引領(lǐng)著現(xiàn)代電子工業(yè)的繼續(xù)高速發(fā)展。電子設(shè)備的發(fā)展狀況中,通過手機就看到了科技的進步。到目前為止,信息完善程度一直在提高,同時使用頻率也在不斷改進,然而現(xiàn)在就造成了手機發(fā)熱問題。因此,高頻的繼續(xù)提升便成了難題。石墨烯的偉大發(fā)現(xiàn),給高頻的提升提供了廣闊無限的空間。它在微電子領(lǐng)域也將發(fā)揮著巨大的應(yīng)用潛力。不斷的實驗研究表明,石墨烯是一定有可能代替硅,未來的超級計算機的產(chǎn)生將不是個奇跡。
(3)太陽能電池四年前,清華大學的幾位學者首次將石墨烯覆蓋在傳統(tǒng)的單晶硅材料上,研究發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能。如此一個簡易的太陽能電池模型,經(jīng)過優(yōu)化提升后光電轉(zhuǎn)換效率可以達到10%以上。石墨烯一硅模型還可以進一步拓展為石墨烯與其他半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)。這種可以將石墨烯與傳統(tǒng)材料結(jié)合的模型,為石墨烯的實際應(yīng)用具有重要的推動作用。
(4)光子傳感器石墨烯還能作為光子傳感器應(yīng)用在更大的市場上,這種傳感器可以檢測光纖中攜帶的信息,石墨烯代替了硅的角色,硅的時代似乎就要結(jié)束。2012年10月,IBM的一個研究小組首次披露了他們研制的石墨烯光電探測器,接下來就要憧憬的是石墨烯的太陽能電池和液晶顯示屏了。石墨烯是透明的,用它制造的電板比其他材料具有更優(yōu)良的透光性。
(5)基因測序由于石墨烯的厚度比DNA鏈中相鄰堿基之間的距離小,DNA四種堿基之間存在電子指紋。因此,石墨烯將可能實現(xiàn)直接的、快速的、低成本的基因電子測序技術(shù)。
(6)減少噪音美國IBM表示,通過2層“石墨烯”重疊,成功試制了新型晶體管。該晶體管的特有特性就是使納米元件的1/f大幅降低。這是個突破。石墨烯繼續(xù)研制所得的晶體管,與預(yù)計并不相符,不能控制噪音。但是,可以通過在石墨烯間層生成的強電子結(jié)合,從而控制噪音。
(7)隧穿勢壘量子隧穿效應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。包括電子冷發(fā)射、超導(dǎo)體物理學等領(lǐng)域。氧化鎂、鋁等材料是傳統(tǒng)的勢壘材料,但是它們無論是在厚度還是在電荷等方面,都不夠完美,因此間接對器件的性能和穩(wěn)定性都造成一定的影響,情況嚴重的話將會引起災(zāi)難性失敗。美國海軍方面的一個研究室利用石墨烯的綜合電性能優(yōu)勢,將其作為**考慮其為量子隧穿勢壘材料。根據(jù)隧穿晶體管、非揮發(fā)性磁性記憶體和可編程邏輯電路的工業(yè)需求,石墨烯將會成為研究者們的實驗對象。
(8)其它方面石墨烯不僅應(yīng)用于以上領(lǐng)域,未來在各個方面將都有突破。在量子物理學方面的研究領(lǐng)域?qū)⑷〉眯峦黄?。中國科研人員研究發(fā)現(xiàn),石墨烯上不能生長細菌細胞,而人類細胞卻可以。因此,石墨烯可以應(yīng)用在醫(yī)學方面。
例如抗菌T恤、繃帶等。石墨烯能夠用來作光電化學電池,它取代了金屬的發(fā)光二極管。同時,燈具的金屬石墨電極還可以用石墨烯來代替。石墨烯的未來發(fā)展不可估量,十年的發(fā)展飛速前進,未來將能引領(lǐng)國際高科技的進步和社會的發(fā)展。