(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,這就使得電工領域將有可能制成室溫彈道場效應管。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用指日可待。
(2)計算機研究表明,石墨烯是綜合性能**的導電材料。如果能應用在高頻電路上將一定可行。高頻電路引領著現(xiàn)代電子工業(yè)的繼續(xù)高速發(fā)展。電子設備的發(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。它在微電子領域也將發(fā)揮著巨大的應用潛力。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)異的光電轉換性能。如此一個簡易的太陽能電池模型,經過優(yōu)化提升后光電轉換效率可以達到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體材料的結構。這種可以將石墨烯與傳統(tǒng)材料結合的模型,為石墨烯的實際應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。
(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合,從而控制噪音。
(7)隧穿勢壘量子隧穿效應應用領域非常廣泛。包括電子冷發(fā)射、超導體物理學等領域。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用于以上領域,未來在各個方面將都有突破。在量子物理學方面的研究領域將取得新突破。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,未來將能引領國際高科技的進步和社會的發(fā)展。