石墨烯在生物醫葯領域應用有哪些

⑴ 石墨烯的特點與用途

石墨是由一層層蜂窩狀有序排列的平面碳原子構成的晶體。當把石墨片通過物理或化學方法剝成單層之後，這種只有一個單原子層的石墨薄片稱為單碳層石墨烯。不要看它薄，它的硬度甚至比鋼鐵要高幾百倍！

石墨烯具有良好的強度、柔韌度、導電導熱等特性。它是目前為止導熱系數最高的材料，具有非常好的熱傳導性能，所以它被大量運用在全新的採暖行業。

和常規發熱膜一樣，石墨烯需要通電才能發熱，當在石墨烯發熱膜兩端電極通電的情況下，電熱膜中的碳分子在電阻中產生聲子、離子和電子，由產生的碳分子團之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運動)而產生熱能，熱能又通過控制遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來。

石墨烯通電後，有效電熱能總轉換率達99%以上，同時加上特殊的超導性，保證發熱性能的穩定。但是與常規金屬絲發熱膜不同的地方在於，發熱穩定安全，而且散發出來的紅外線被稱為「生命光線」。

綜上所述，石墨烯材料良好的導電導熱性能非常適合應用於新型採暖行業，讓採暖過程更加舒適，便捷。

⑵ 石墨烯的用途

石墨烯用途：1、製造下一代超級計算機。石墨烯導電性良好，這種特性尤其適合於高頻電路，石墨烯將是硅的替代品，可用來生產未來的超級計算機。2、用石墨烯做的光電化學電池可以取代基於金屬的有機發光二極體，因石墨烯還可以取代燈具的傳統金屬石墨電極，使之更易於回收。3、可作為液晶顯示材料。因為石墨烯是透明的，用它製造的電板比其他材料具有更優良的透光性。4、製造新一代太陽能電池。石墨烯透明導電膜對於包括中遠紅外線在內的所有紅外線的高透明性，是轉換效率非常高的新一代太陽能電池最理想材料。

實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和葯物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法。

⑶ 石墨烯是什麼用途

1、防銹

石墨烯不溶於水，可以與聚合物混合作為防銹塗層

2、揚聲器

石墨烯通過傳輸電流產生的熱能而發聲。

3、超級電容

配備石墨烯超級電容的電腦晶元有望淘汰電池。

4、清理放射性廢棄物

石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物結合可以使核廢料清除變得安全、便宜。

5、柔性電子線路

第一個石墨烯集成電路由IBM研發人員成功研製。

硅半導體晶元賦予計算機智能。它可以處理構成數字信息的基本單元的二進制代碼為1s和0s。石墨烯比硅具有更好的導電性，它使用更少的電力，產生更少的熱量，因此石墨烯在處理這些1s和0s極有可能比硅快得多。

6、人工肌肉

一層固定在聚合物上的石墨烯在有電流通過時會產生褶皺和伸展。

7、探測爆炸物

石墨烯泡沫可探測低濃度爆炸物。

8、DNA測序

石墨烯製成的泡沫過濾器可以用於DNA測序

9、防彈背心

石墨烯和碳納米管復合纖維比通常用於制備防彈背心的凱夫拉纖維具有更高的強度。

10、夜視

利用單層石墨烯作為底片，並在底片上添加硫化鉛晶體，即可製成一個兼具高靈敏性和高柔韌性的夜視光電探測器。

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2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆（Andre Geim）和克斯特亞·諾沃消洛夫（Konstantin Novoselov）發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。

他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，於是薄片越來越薄，最後，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。

石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。

由於其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性，在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領域都得到了長足的發展。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為「黑金」，是「新材料之王」。

⑷ 石墨烯的應用領域是那些

石墨烯材料具有良好的透光性、強度、柔韌度、導電導熱性能，為復合材料、紡織領域、電子信息、節能環保、生物醫葯、化工、航空航天等很多領域都帶來了巨大的推進與改變。

綜上所述，石墨烯材料良好的導電導熱性能非常適合應用於新型採暖行業，讓採暖過程更加節能舒適、健康便捷。

⑸ 石墨烯的用途是什麼

石墨烯的主要用途有：

1、感測器

石墨烯是電化學生物感測器的理想材料，可以利用其表面吸附性能做成化學感測器。由石墨烯製成的感測器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。

2、晶體管

可以石墨烯結構的高度穩定性製作晶體管，種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩定地工作。

3、新能源電池

利用石墨烯製作出的超級電池，解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產業的發展。

4、海水淡化

利用機械手段壓縮石墨烯薄膜中的毛細通道尺寸，控制孔徑大小，能高效過濾海水中的鹽分。

5、復合材料

由石墨烯製成的多功能聚合物復合材料以及高強度多孔陶瓷材料，增強了復合材料的許多特殊性能。

石墨烯的常見制備方法：

1、氧化還原法

通過使用硫酸，硝酸等化學試劑及在高錳酸鉀，雙氧水等氧化劑環境下將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，製得氧化石墨。接著將氧化石墨水洗，並對洗凈後的固體進行低溫乾燥操作，製得氧化石墨粉體。

接著通過物理剝離，高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離操作，製得氧化石墨烯。最後通過化學法將氧化石墨烯還原，製得石墨烯。

2、機械剝離法

利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，即可得到石墨烯薄層材料。這種方法操作簡單，並且得到的石墨烯通常保持著其完整的晶體結構。

以上內容參考：網路-石墨烯

⑹ 石墨烯在醫療健康領域有實際應用嗎

石墨烯在醫療健康領域的實際應用比較少，實際應用在感測器，石墨烯是電化學生物感測器的理想材料，石墨烯製成的感測器在醫學上檢測多巴胺，葡萄糖等具有良好的靈敏性。另外石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌生長十分有效，而且不會傷害到人體細胞。石墨烯還有很多難題沒攻破，在醫療健康領域實際應用還是比較少的。

⑺ 石墨烯的醫療保健作用

加速人類骨髓間的成骨分化。

石墨烯被用來加速人類骨髓間充質幹細胞的成骨分化 ，同時也被用來製造碳化硅上外延石墨烯的生物感測器。

抑制大腸桿菌的生長。

石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌的生長十分有效，而且不會傷害到人體細胞。

石墨烯遠紅外線有改善血液循環、改善關節疼痛、調節自律神經、護膚美容等功效。

石墨烯纖維有抗菌抑菌、抗紫外線、防靜電等功效。

石墨烯的開發仍處在初級階段，並且作為一種人造材料，現在這個時期正是我們測試和了解其潛在危害的好機會。在石墨烯真正開始在我們的生活中越來越廣泛存在之前，還有數年時間做進一步研究。

⑻ 生物質石墨烯應用領域都有哪些

生物質石墨烯其實就是石墨烯，只是制備方法和來源不一樣，採用生物質（秸稈、木質素等）作為原料而製成的石墨烯，其用途和採用其他物理、化學方法制備的石墨烯一樣。就像食用油，有採用壓榨生產的，有採用有機抽提生產的，生產出來的都是油，都可以食用。

石墨烯（Graphene）墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一隻一千克的貓。
石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，製造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。據相關專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。
另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常緻密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。
作為目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為「黑金」，是「新材料之王」，科學家甚至預言石墨烯將「徹底改變21世紀」。
石墨烯的主要應用：
石墨烯對物理學基礎研究有著特殊意義，它使一些此前只能紙上談兵的量子效應可以通過實驗來驗證，例如電子無視障礙、實現幽靈一般的穿越。但更令人感興趣的，是它那許多「極端」性質的物理性質。
因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。
在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導電性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。在此基礎上可以研製出薄、輕、拉伸性好和超強韌新型材料，用於製造汽車、飛機和衛星。
隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產業化應用步伐正在加快，基於已有的研究成果，最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。
消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來移動設備顯示屏的發展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊，作為基礎材料的石墨烯前景也被看好。有數據顯示2013年全球對手機觸摸屏的需求量大概在9.65億片。到2015年，平板電腦對大尺寸觸摸屏的需求也將達到2.3億片，為石墨烯的應用提供了廣闊的市場。韓國三星公司的研究人員也已製造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏，相信大規模商用指日可待。
另一方面，新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。之前美國麻省理工學院已成功研製出表面附有石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。另外，石墨烯超級電池的成功研發，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。
由於高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。前不久美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯感測器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用.

⑼ 什麼是石墨烯聽說對癌症有輔助治療的效果。

當然可以，而且已經應用於癌症治療。
石墨烯是由單層的碳原子以sp2鏈接起來的一種二維材料，石墨烯由於是碳原子骨架構成，不含任何重金屬元素，因此石墨烯的生物相容性比較好，毒性比較低。目前石墨烯研究和應用主要集中於感測器、太陽能電池、海水淡化、儲氫材料制備、航空航天等領域。當然，石墨烯（一般使用氧化石墨烯）在生物醫葯領域，目前也取得了一些不錯的成績。特別是使用氧化石墨烯進行抗菌的研究方面，已有較多報道。當然，使用石墨烯用於癌症治療，也已成為熱點領域。
1.氧化石墨烯把近紅外光轉化為熱能，把癌症活活熱死（光熱治療）。
石墨烯對近紅外光有一定的吸收，可以把所吸收的光轉化為熱量，這樣就促使腫瘤組織局部升溫，從而導致腫瘤活活熱死。這就是所謂的光熱治療。
2.利用氧化石墨烯作為葯物載體，實現腫瘤高效率化療。
常規化療葯物往往水溶性都不太好，而且沒有什麼靶向性，會誤傷正常細胞，長時間服用還會使癌細胞產生耐葯性。氧化石墨烯即具有親水基團，又具有疏水的sp2碳骨架，所以，具有兩親性。利用π~π堆積作用，就可以負載抗癌葯物形成納米顆粒，然後通過被動的EPR效應（腫瘤組織富集效應），就可以使葯物主要富集於腫瘤組織，從而降低毒副作用。另外，如果給氧化石墨烯在修飾上主動靶向分子，就可以實現主被動靶向集於一身的特異性癌細胞滅殺能力。
當然，也可以結合氧化石墨烯的光熱治療作用，實現腫瘤的光熱和葯物化療協同治療，從而大大提高治療效率。另外，氧化石墨烯也可以通過修飾運載核酸，實現基因治療和化療的聯合治療。