早在2012年，華為(wei) 董事長任正非在接受媒體(ti) 采訪時聲稱：“這個(ge) 時代最大的顛覆，是石墨烯時代顛覆矽時代”。
這句話說的一點都沒錯。近些年來科學家正在加速挖掘石墨烯材料的用途，從(cong) 太陽能電池到感光元件，從(cong) 超級電容器到抗癌藥物……你都可以看到石墨烯的身影。
現在，科學家又為(wei) 這個(ge) 神奇的材料挖掘了新用途：
他們(men) 開發了一種智能石墨烯塗層，它可以透過色彩變化來顯示房屋架構斷裂的地方。
石墨烯是什麽(me) ？
在介紹這項技術前，你可能想問，石墨烯到底是何方神聖？
曼徹斯特大學教授Geim和Novoselov在《Natural Material》發布的論文，將石墨烯定義(yi) 為(wei) “一種平麵單層緊密打包成一個(ge) 二維（2D）蜂窩晶格的碳原子。
它是元素碳的同素異形體(ti) ，雖然和碳具有相同的原子數，但是由於(yu) 以不同的方式排列，因此具有與(yu) 之不同的性質。
這麽(me) 說你可能沒什麽(me) 感受不到石墨烯的神奇，讓我們(men) 類比一下吧：
它的拉伸強度為(wei) 130GPa（Gigabit帕），比鋼強100倍以上；
它的柔性強、透通而且導電性高，並且對大多數氣體(ti) 和液體(ti) 不滲透。
總之，幾乎沒有什麽(me) 是石墨烯做不到的。
基於(yu) 石墨烯各種各樣“逆天”的特質，德國萊布尼茲(zi) 聚合物研究所的研究人員開發了一種智能石墨烯塗層，在房屋架構發生斷裂的地方，石墨烯塗層會(hui) 透過自身色彩的變化來提醒我們(men) 。
萊布尼茲(zi) 研究所複合材料係的科學家Shang-LinGao表示：
世界各地的大量關(guan) 於(yu) 石墨烯的研究工作都著重於(yu) 單層石墨烯，它為(wei) 很多應用提供了功能廣泛的塗層；
然而我們(men) 的工作則側(ce) 重於(yu) 不同大小和厚度的多層石墨烯納米片。透過重疊這些石墨烯納米片，我們(men) 首次實現了架構的可變著色。
這種色彩的變化可以精確到納米級別的機械變形。
受到魚鱗反射光的啟發，參與(yu) 該項目的科學家設計出一種石墨烯塗層，可放大特定波長的光，同時也會(hui) 削弱一些其他光波。
石墨烯薄片放置在某些特定角度上，你會(hui) 發現，損壞的區域會(hui) 反射紅光、黃光和綠光，完好的區域則不會(hui) 反射光束。
簡單來說，光的色彩可以根據一個(ge) 區域所受壓力的嚴(yan) 重程度而改變。因此，你可以想像利用石墨烯塗層的反射作用，透過不同的色彩程序碼來顯示特定區域損傷(shang) 的嚴(yan) 重程度。
這項技術的應用前景
技術相較而言是抽象的，說了這麽(me) 多，你可能最關(guan) 心的是石墨烯塗層技術到底如何讓生活變得更好。
它最大的應用就是提供人眼難以觀測的微裂紋，以更保障人們(men) 的安全。
涉及運輸的大部分技術都包含複雜的人造結構。
通常情況下，我們(men) 很難確定橋梁和飛機結構是否完好，畢竟微小的缺陷就可能導致巨大的事故，後果不堪設想。
而這種新的石墨烯塗層則可使檢查人員輕鬆透過色彩變化，肉眼觀察到橋梁和飛機結構出現的問題，防範於(yu) 未然。
這種材料對新太空站的建立可能更重要。將偵(zhen) 測設備傳(chuan) 送到太空非常昂貴，但是藉助石墨烯材料，宇航員目視就能檢查出設備有裂縫的位置，極有助於(yu) 航太部門節約資源。
一個(ge) 和更多人生活息息相關(guan) 的應用是在我們(men) 日常居住的房屋。
很多房子一住就是好幾十年，雖然看上去飽經風霜、坑坑窪窪，但真要說出哪裏有問題要修理，倒還真被問住了。
而且，這種塗料或許會(hui) 對地震多發區域的房屋建設與(yu) 防護有重要作用。
有了新的這種石墨烯材料，你就可以輕鬆地看到房屋那裏出現問題，能夠更針對特定處修整，既能夠保證安全性，又省下了全麵檢查的錢。
不過，在我們(men) 真正使用石墨烯塗層技術之前，科學家說還需要進行更多測試，來確定塗層材料是否真能完美地完成自身的工作。
目前，石墨烯塗層的研製工作還處於(yu) 早期階段。Shang-LinGao教授指出，為(wei) 了應對石墨烯塗層的生產(chan) 量擴張、參數調控等相關(guan) 的挑戰，研究和投資方麵還有很多工作要做。
如果這些技術得到有效的解決(jue) ，變色石墨烯塗料可能會(hui) 成為(wei) 設計師、結構工程師眼中的無價(jia) 之寶。
責任編輯：餘(yu) 凱旋
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