石墨烯在生物医药领域应用有哪些

⑴ 石墨烯的特点与用途

石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体。当把石墨片通过物理或化学方法剥成单层之后，这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。不要看它薄，它的硬度甚至比钢铁要高几百倍！

石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热等特性。它是目前为止导热系数最高的材料，具有非常好的热传导性能，所以它被大量运用在全新的采暖行业。

和常规发热膜一样，石墨烯需要通电才能发热，当在石墨烯发热膜两端电极通电的情况下，电热膜中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子，由产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞(也称布朗运动)而产生热能，热能又通过控制远红外线以平面方式均匀地辐射出来。

石墨烯通电后，有效电热能总转换率达99%以上，同时加上特殊的超导性，保证发热性能的稳定。但是与常规金属丝发热膜不同的地方在于，发热稳定安全，而且散发出来的红外线被称为“生命光线”。

综上所述，石墨烯材料良好的导电导热性能非常适合应用于新型采暖行业，让采暖过程更加舒适，便捷。

⑵ 石墨烯的用途

石墨烯用途：1、制造下一代超级计算机。石墨烯导电性良好，这种特性尤其适合于高频电路，石墨烯将是硅的替代品，可用来生产未来的超级计算机。2、用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管，因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极，使之更易于回收。3、可作为液晶显示材料。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法。

⑶ 石墨烯是什么用途

1、防锈

石墨烯不溶于水，可以与聚合物混合作为防锈涂层

2、扬声器

石墨烯通过传输电流产生的热能而发声。

3、超级电容

配备石墨烯超级电容的电脑芯片有望淘汰电池。

4、清理放射性废弃物

石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物结合可以使核废料清除变得安全、便宜。

5、柔性电子线路

第一个石墨烯集成电路由IBM研发人员成功研制。

硅半导体芯片赋予计算机智能。它可以处理构成数字信息的基本单元的二进制代码为1s和0s。石墨烯比硅具有更好的导电性，它使用更少的电力，产生更少的热量，因此石墨烯在处理这些1s和0s极有可能比硅快得多。

6、人工肌肉

一层固定在聚合物上的石墨烯在有电流通过时会产生褶皱和伸展。

7、探测爆炸物

石墨烯泡沫可探测低浓度爆炸物。

8、DNA测序

石墨烯制成的泡沫过滤器可以用于DNA测序

9、防弹背心

石墨烯和碳纳米管复合纤维比通常用于制备防弹背心的凯夫拉纤维具有更高的强度。

10、夜视

利用单层石墨烯作为底片，并在底片上添加硫化铅晶体，即可制成一个兼具高灵敏性和高柔韧性的夜视光电探测器。

(3)石墨烯在生物医药领域应用有哪些扩展阅读

2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和克斯特亚·诺沃消洛夫（Konstantin Novoselov）发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。

他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。

石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。

由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。

⑷ 石墨烯的应用领域是那些

石墨烯材料具有良好的透光性、强度、柔韧度、导电导热性能，为复合材料、纺织领域、电子信息、节能环保、生物医药、化工、航空航天等很多领域都带来了巨大的推进与改变。

综上所述，石墨烯材料良好的导电导热性能非常适合应用于新型采暖行业，让采暖过程更加节能舒适、健康便捷。

⑸ 石墨烯的用途是什么

石墨烯的主要用途有：

1、传感器

石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，可以利用其表面吸附性能做成化学传感器。由石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。

2、晶体管

可以石墨烯结构的高度稳定性制作晶体管，种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

3、新能源电池

利用石墨烯制作出的超级电池，解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。

4、海水淡化

利用机械手段压缩石墨烯薄膜中的毛细通道尺寸，控制孔径大小，能高效过滤海水中的盐分。

5、复合材料

由石墨烯制成的多功能聚合物复合材料以及高强度多孔陶瓷材料，增强了复合材料的许多特殊性能。

石墨烯的常见制备方法：

1、氧化还原法

通过使用硫酸，硝酸等化学试剂及在高锰酸钾，双氧水等氧化剂环境下将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨。接着将氧化石墨水洗，并对洗净后的固体进行低温干燥操作，制得氧化石墨粉体。

接着通过物理剥离，高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离操作，制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原，制得石墨烯。

2、机械剥离法

利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，即可得到石墨烯薄层材料。这种方法操作简单，并且得到的石墨烯通常保持着其完整的晶体结构。

以上内容参考：网络-石墨烯

⑹ 石墨烯在医疗健康领域有实际应用吗

石墨烯在医疗健康领域的实际应用比较少，实际应用在传感器，石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺，葡萄糖等具有良好的灵敏性。另外石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌生长十分有效，而且不会伤害到人体细胞。石墨烯还有很多难题没攻破，在医疗健康领域实际应用还是比较少的。

⑺ 石墨烯的医疗保健作用

加速人类骨髓间的成骨分化。

石墨烯被用来加速人类骨髓间充质干细胞的成骨分化 ，同时也被用来制造碳化硅上外延石墨烯的生物传感器。

抑制大肠杆菌的生长。

石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长十分有效，而且不会伤害到人体细胞。

石墨烯远红外线有改善血液循环、改善关节疼痛、调节自律神经、护肤美容等功效。

石墨烯纤维有抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等功效。

石墨烯的开发仍处在初级阶段，并且作为一种人造材料，现在这个时期正是我们测试和了解其潜在危害的好机会。在石墨烯真正开始在我们的生活中越来越广泛存在之前，还有数年时间做进一步研究。

⑻ 生物质石墨烯应用领域都有哪些

生物质石墨烯其实就是石墨烯，只是制备方法和来源不一样，采用生物质（秸秆、木质素等）作为原料而制成的石墨烯，其用途和采用其他物理、化学方法制备的石墨烯一样。就像食用油，有采用压榨生产的，有采用有机抽提生产的，生产出来的都是油，都可以食用。

石墨烯（Graphene）墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的猫。
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
石墨烯的主要应用：
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使一些此前只能纸上谈兵的量子效应可以通过实验来验证，例如电子无视障碍、实现幽灵一般的穿越。但更令人感兴趣的，是它那许多“极端”性质的物理性质。
因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔，作为基础材料的石墨烯前景也被看好。有数据显示2013年全球对手机触摸屏的需求量大概在9.65亿片。到2015年，平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片，为石墨烯的应用提供了广阔的市场。韩国三星公司的研究人员也已制造出由多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏，相信大规模商用指日可待。
另一方面，新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。之前美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米图层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。
由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用.

⑼ 什么是石墨烯听说对癌症有辅助治疗的效果。

当然可以，而且已经应用于癌症治疗。
石墨烯是由单层的碳原子以sp2链接起来的一种二维材料，石墨烯由于是碳原子骨架构成，不含任何重金属元素，因此石墨烯的生物相容性比较好，毒性比较低。目前石墨烯研究和应用主要集中于传感器、太阳能电池、海水淡化、储氢材料制备、航空航天等领域。当然，石墨烯（一般使用氧化石墨烯）在生物医药领域，目前也取得了一些不错的成绩。特别是使用氧化石墨烯进行抗菌的研究方面，已有较多报道。当然，使用石墨烯用于癌症治疗，也已成为热点领域。
1.氧化石墨烯把近红外光转化为热能，把癌症活活热死（光热治疗）。
石墨烯对近红外光有一定的吸收，可以把所吸收的光转化为热量，这样就促使肿瘤组织局部升温，从而导致肿瘤活活热死。这就是所谓的光热治疗。
2.利用氧化石墨烯作为药物载体，实现肿瘤高效率化疗。
常规化疗药物往往水溶性都不太好，而且没有什么靶向性，会误伤正常细胞，长时间服用还会使癌细胞产生耐药性。氧化石墨烯即具有亲水基团，又具有疏水的sp2碳骨架，所以，具有两亲性。利用π~π堆积作用，就可以负载抗癌药物形成纳米颗粒，然后通过被动的EPR效应（肿瘤组织富集效应），就可以使药物主要富集于肿瘤组织，从而降低毒副作用。另外，如果给氧化石墨烯在修饰上主动靶向分子，就可以实现主被动靶向集于一身的特异性癌细胞灭杀能力。
当然，也可以结合氧化石墨烯的光热治疗作用，实现肿瘤的光热和药物化疗协同治疗，从而大大提高治疗效率。另外，氧化石墨烯也可以通过修饰运载核酸，实现基因治疗和化疗的联合治疗。