那么什么是石墨烯?它是碳原子以六边形晶格结合在一起,形状有点像蜂窝,而这种排列方式正是石墨烯如此特别的主要原因,另一种具有类似名称和结构的材料是石墨,也就是我们常用的铅笔,石墨里的晶格是层层对立的,将石墨剥落到只剩下一个原子层,你就可以得到石墨烯,石墨烯具有独特性,它比纸轻但是比其他物质硬度强200倍,它是有史以来电和热传导性最强的材料,这下你能明白科学家为什么会如此兴奋。
但在随后的几年里,科学家不知道该如何大量制造这种东西,科研热情逐渐消退下来,那么现在的石墨烯如何应用于基础设施的?,在过去的几十年里对石墨烯的研究一直停留在复合材料或涂层材料,后来英国曼彻斯特大学的工程创新中心的应用经理发现,石墨烯加到建筑材料中可以提高混凝土的强度,同时减少了混凝土的浇灌量,这一案例总以证明石墨烯的多样性。
2021年5月全国工程公司与GIC合作,成为世界上第一家商业混凝土建筑公司,该公司在原本相当标准的混凝土混合物中加入了极少量的石墨烯,将材料强度提高了约30%并具有抗裂性能,并且可以像普通混凝土一样使用,而不需要额外设备来混合或铺设,当然这一开创性举动也承担了巨大风险,目前他们已经开始使用3D打印,英国的第二条高速铁路计划,其中休斯顿的部分挡土墙是由机器3D打印的混凝土制成,石墨烯的微细原子被应用于混合料后,材料非常坚固甚至不需要钢筋,而取代钢筋不仅意味着更少的材料,更意味着工地建造过程更安全,这正是一个项目所需要的,而在交通领域的其他方面,石墨烯也已经被证明是一种有效的添加剂。
在罗马机场中,一种新型的涂鸦增强型柏油路面已被试用,其创造者声称其持久性是普通路面的两倍,这种被称为GP的材料原理是,将石墨烯与一种特殊类型的塑料结合在一起,用这种材料铺设750米的道路,即便在寒冷和潮湿的天气道路也不可能开裂,石墨烯的应用让英国道路更加整洁和耐用,同理增加强度的石墨烯可以混合成液体涂料应用于其他物品上。
我国第六元素材料公司发现,在一个涂层中加入仅1%的石墨,可以使锌的用量减少65%,锌是一种对环境有害的材料,减少锌的使用有助于保护环境,科学家们发现可以有效使用石墨烯的更多用处,并且随着生产水平的提高,效率也随之提高,说到这里大家已经知道。