新材料問世：輕薄如紙 比鋼強10倍Graphene paper

澳洲科學家開發出一種複合材料，薄如紙張，比鋼強10倍，或能對汽車、航空、電子和光學等產業造成革命性影響。



這種由悉尼科技大學（University of Technology, Sydney）研究團隊研製而成的新材料即為石墨烯紙（Graphene paper），係由石墨製成。其製法是先將石墨原料磨碎，再以化學藥劑淨化和過濾石墨，使其形成奈米結構，然後再加工成紙張般的薄片。



這些由單層六角形碳晶格（monolayer hexagonal carbon lattices）組成的石墨烯薄片，被放置在完美排列的層狀結構中，使其具有特殊的熱學、電學和機械性能。



這些藉由合成法和熱處理製成的石墨烯紙，具有超凡的彎曲度、剛度和硬度。與鋼相比，這種材料輕6倍，密度低5至6倍，硬度高2倍，拉伸強度（tensile strength）高10倍，抗彎剛度（bending rigidity）高13倍。

該研究團隊的首席研究員蘭奇巴托萊（Ali Reza Ranjbartoreh）指出：「這種合成石墨烯紙的特殊力學性能使成為一種很有前景的材料，適合商業和工程應用。」

他說，這種材料不但比鋼更輕、更強、更硬、更靈活，而且可回收和持續製造，既環保又成本低廉，因而可以用來開發更輕、更堅固的汽車和飛機，使其減少燃料的耗用、降低污染和運行成本，同時更環保。

蘭奇巴托萊表示，像波音之類的大型航太公司已經開始淘汰金屬，改用碳纖維和碳基（carbon-based）材料生產飛機，而石墨烯紙具有無可匹敵的機械性能，將是他們追求的下一代材料。

澳洲礦產擁有龐大的石墨資源，使這種新材料成為一種有利的產業選擇，這是一項經濟、本土和世界級的技術進步，可用於大規模生產和工業應用。
上述研究發表在最近一期的《應用物理學雜誌》（Journal of Applied Physics）上。